解析:不同金属与稀硫酸反应产生氢气的物质的量的多少,是由金属的物质的量与其化合价之乘积决定的。若各取1gNa、Mg、Al,三者物质的量与其化合价的乘积之比为:
111111?1:?2:?3=::,同温同压下产生氢气的体积比是由产生氢气的物质的量23242723129之比决定的,所以相同质量的Na、Mg、Al分别跟足量稀硫酸反应,在同温同压下产生气体的体积之比为
111::。当物质的量之比Na:Mg:Al=1:1:1时,分别跟足量稀硫23129酸反应产生氢气的物质的量之比为(1×1):(1×2):(1×3)=1:2:3,所以等物质的量的Na、Mg、Al与稀硫酸反应产生氢气的体积之比为1:2:3。
答案:
111::;1:2:3。 23129点评:通过此题可以推广:若Na、Mg、Al分别和足量的稀硫酸作用,产生相同状况下相同体积的氢气,则三种金属的物质的量之比是6:3:2,三种金属的质量比是23:12:9。教师可以让学生利用多种解法得出答案,然后总结结论,以后解题可以提高准确率和速度。
例7将一小块焦炭和mg氧气,同时放入一装有压力表的密闭容器中,压强为p0,容器内充分反应后,恢复至原温,压力表示为p1
(1)若p0< p1,则焦炭质量W应满足的关系式是什么? (2)若p0= p1,则W应满足的关系式是什么? (3)若p1是p0的n倍,则W是多少?
选题角度:本题考查气体体积、压强与物质的量之间的关系。 解析:有关反应为C+O2=CO2 ①
CO2+C=2CO ② 或2C+O2=2CO ③ 当C不足:只按①式,在气体体积不变,p1=p0。
当C过量:只按③式,在气体体积为原来2倍,p1=2p0。
当生成CO与CO2混合气体时,p0?p1?2p0。
Wm3?则:W>m 12328Wm3?(2)若p0= p1时:则:W≤m 12328则(1)若p0< p1时:
(3)若p1是p0的n倍:1≤n≤2 则n=1时:W≤m
38W1m3??即:W≥m 12232433则:m?W?m
843333答案:(1)W>m;(2)W≤m;(3)m?W?m
8884n=2时:
点评:此题具有一定的难度和综合性,解题时要注意考虑完全。例如:本题中反应时可以只
是生成CO;只是生成CO2;生成CO和与CO2的混合气体三种情况。
4.实战演练
一、选择题
1.关于m g H2和n g He的下列说法中,正确的是 A.同温同压下,H2与He的体积比为m∶2n?
B.同温同压下,若m=n,则H2与He的分子数之比为2∶1
C.同温同压下,同体积时,H2与He的质量比
m>1 nD.同温同压下,H2与He的密度比为1∶2
2.标准状况下有①0.112 L水 ②3.01×1023个氯化氢分子?③13.6 g H2S气体 ④0.2 mol氨气,下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是
A.体积:①④③② B.密度:④①③②? C.质量:①④③② D.氢原子数:②④③①
3.8.4 g A与3.65 g B完全反应,生成5.85 g C和1.8 g D及一种气体,其体积于标准状况下为2.24 L,则此气体的密度为相同条件下H2密度的
A.22倍 B.24倍 C.2.2倍 D.44倍 4.通常状况下,将CO和O2的混合气体200 mL置于密闭容器内点燃,再恢复到原状况,气体的体积变为150 mL,则原混合气体中CO的体积可能是?
A.100 mL B.150 mL C.50 mL D.75 mL
5.空气和CO2按体积比5∶1混合,将混合气体与足量的红热焦炭充分反应,设空气中N2和O2的体积比为4∶1,不计其他成分,且体积均在同温、同压下设定,则反应后的气体中CO的体积分数是?
A.50% B.29% C.43% D.100%
-
6.将标准状况下a L HCl气体溶于1000 g水中,得到的盐酸密度为b g·cm3,则该盐酸的物质的量浓度为
a-
mol·L1? 22.4ab-
B. mol·L1? 22400ab-
C. mol·L1 22400?36.5a1000ab-
D. mol·L1 22400?36.5aA.
7.某混合气体中各气体的质量分数为O2 32%,N2 28%,CO2 22%,CH4 16%,H2 2%,则此混合气体对氢气的相对密度为
A.32.00 B.11.11 C.22.22 D.30.00
8.1 mol某烃在1.01×105 Pa,273℃时和适量氧气完全反应,得混合气体m L,冷却至0℃时测得气体的体积为n L,则该烃的分子式为
?
A.CnH2(m-n) B.Cm-nH2n C.CnH2m-4n D.CnHm-2n
9.由A、B两种气体组成的混合气体(A、B的相对分子质量分别为MA、MB),若A的质量分数为w%,则混合气体的平均相对分子质量是?
A.
100
w100?w?MAMBB.
MA?MB?
C.MA·w%×MB(1-w%)? D.无法确定
二、非选择题(共55分)?
10.通常情况下CO和O2的混合气体m L,用电火花引燃反应后体积变为n L(前后条件相同)。
(1)试确定混合气体中CO和O2的体积[用V(CO)和V(O2)表示]。?
(2)若反应后气体的密度在相同条件下为H2密度的15倍,试确定气体成分。 11.由两种气态烃组成的混合烃的总物质的量与该混合烃充分燃烧后所得气体产物(CO2
和H2O蒸气)的物质的量之变化关系如图所示。以下对混合烃组成的判断正确的是 。
混烃燃烧有关量变
A.一定有乙烯 B.一定有甲烷? C.一定有丙炔 D.一定没有乙烷
12.一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为:
点燃XY2(l)+3O2(g)????XO2(g)+2YO2(g)
冷却后,在标准状况下测得生成物质的体积是672 mL,密度是2.56 g·L1,则:? (1)反应前O2的体积是 。 (2)化合物XY2的摩尔质量是 。
13.常温下,A和B两种物质组成的混合气体(A的式量大于B),经分析,混合气体中只
-
有氮和氧两种元素,而且不论A、B以何种比例混合,氮和氧的质量比总大于
77,小于,84由此可知A为 ,B为 (写化学式),若上述混合气体中氮
和氧的质量比为21∶20,则该混合气体中A和B的物质的量之比为 。
14.计算以下两小题时,除必须应用所有给出的数据外,还缺少一个数据,指出该数据的名称,并分别以a和b表示,列出计算式。?
(1)在温度为t℃和压强为p Pa时,19.5 g A与11 g B恰好完全反应,生成固体C和3.00 L气体D,计算生成C的质量(m)。
缺少的数据是 ,计算式为m= 。
(2)0.48 g金属镁与10 mL盐酸反应,计算生成的H2在标准状况下的体积[V(H2)]。 缺少的数据是 ,计算式为 。
15.使一定量的磷化氢和氢气的混合气体,依次通过两支加热的硬质玻璃管,第一支玻璃管中装有铜屑,第二支玻璃管中装有氧化铜,第一支试管中由于发生如下反应:2PH3+Cu????Cu3P2(s)+3H2,玻璃管中物质的质量增加4.96 g,第二支玻璃管中物质的质量减少了5.76 g。(1)计算原混合气体中磷化氢和氢气的体积比。
(2)在标准状况下,原混合气体的密度是多少?
16.将一定量的CO2气体通入500 mL某NaOH溶液,充分反应后,将溶液在低温下蒸发,得到不含结晶水的白色固体A。取三份质量不同的该白色固体A分别与50 mL相同浓度的盐酸反应,得到气体的体积(标准状况)与固体A的质量关系如下表所示。?
组别 盐酸的体积(mL) 固体A的质量(g) 气体体积(mL) 1 50 3.80 896 2 50 6.20 1344 3 50 7.20 1344 ?(1)上表中第 组数据表明加入的50 mL盐酸反应后有剩余,其理由是 。
(2)请通过计算、讨论、判断固体A是什么物质,其成分的质量百分含量为多少?
附参考答案
一、1.BD 2.AD 3.A?
4.解析:2CO+O2????2CO2
? ΔV
2 1 2 1 50 mL
若O2过量:V(CO)=100 mL;若CO过量:V(O2)=50 mL则V(CO)=150 mL。 答案:AB?
则CO%=50%。 答案:A
6.D 7.B 8.D 9.A?
二、10.(1)V(CO)=2(m-n)L V(O2)=(2n-m)L V(CO)=n L V(O2)=(m-n)L?
(2)CO2、CO 11.BD
-
12.(1)672 mL (2)76 g·mol1? 13.N2O NO 1∶4?
-
14.(1)t℃、p Pa时D的密度a g·L1?
-
m(C)=30.5 g-a g·L1×3 L=(30.5-3 a)g?
-
(2)盐酸的浓度b mol·L1?
0.01L?bmol?L?1-
若Mg过量,V(H2)=×22.4 L·mol1
2若HCl过量:
V(H2)=
0.48g-1
×22.4 L·mol?
24g?mol?1若正好完全反应,V(H2)上述两值等效,均可。? 15.(1)4∶3 (2)0.91 g/L?
16.(1)1 固体的量增加,产生气体的量增加,说明在1中有酸剩余。? (2)固体为Na2CO3和NaHCO3的混合物: Na2CO3%=55.79% NaHCO3%=44.21%?