Question

用鐵片、銅片、硝酸汞溶液和鹽酸四種物質(zhì)，驗(yàn)證Fe、Cu、Hg的金屬活動(dòng)性順序，有如下三種實(shí)驗(yàn)方案（選項(xiàng)中Fe+HCl表示將鐵片加入鹽酸中，F(xiàn)e+Hg（NO₃）₂表示鐵片加入硝酸汞溶液中，其它有關(guān)文字說明省略）
A．Fe+HCl Cu+HCl Cu+Hg（NO₃）₂B．Cu+HCl Cu+Hg（NO₃）₂Fe+Hg（NO₃）₂Fe+HCl
C．Fe+HCl Cu+Hg（NO₃）₂Fe+Hg（NO₃）₂
（1）在88.4克水中加入某膽礬與氫氧化鈉的混合物16.5克．發(fā)生反應(yīng)：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，若恰好完全反應(yīng)，生成沉淀4.9克．求：
①反應(yīng)中CuSO₄和NaOH的質(zhì)量比；
②此固體混合物中膽礬的質(zhì)量；
③反應(yīng)完成后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）已知金屬鈉和水能發(fā)生下列反應(yīng)：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，現(xiàn)將一定質(zhì)量的金屬鈉放入75.6克水中，反應(yīng)后生成8克氫氧化鈉，計(jì)算：
①參加反應(yīng)的水是多少克？
②反應(yīng)后得到的氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

Answer 1

分析：用鐵片、銅片、硝酸汞溶液和鹽酸四種物質(zhì)，確定Fe、Cu、Hg、H的活動(dòng)順序，最好的方案應(yīng)是能把四種元素的活動(dòng)性依次確定下來，并且操作較簡(jiǎn)便，現(xiàn)象要明顯．解答時(shí)要根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，氫前邊的金屬會(huì)與酸反應(yīng)，但氫后邊的金屬不會(huì)與酸反應(yīng)，前邊的金屬會(huì)把后邊的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來，由此來判斷物質(zhì)之間是否反應(yīng)．
（1）根據(jù)氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式，通過生成沉淀的質(zhì)量可以計(jì)算出要求的質(zhì)量關(guān)系．
（2）根據(jù)鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式，通過生成氫氧化鈉的質(zhì)量可以計(jì)算出參加反應(yīng)的水的質(zhì)量，計(jì)算氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，溶液的質(zhì)量是水的質(zhì)量與加入的鈉的質(zhì)量和減去生成氫氣的質(zhì)量．

解答：解：根據(jù)各物質(zhì)之間的反應(yīng)，A方案可證明Fe＞H，Cu＞Hg，H＞Cu，順序能確定；B方案可證明Fe＞Hg，F(xiàn)e＞H，H＞Cu，Cu＞Hg，即Fe＞H＞Cu＞Hg；C方案可證明Fe＞H，F(xiàn)e＞Hg，Cu＞Hg，但Fe、Cu的活動(dòng)性順序不能確定．
（1）①根據(jù)化學(xué)方程式，可以求出各物質(zhì)間的質(zhì)量比，②根據(jù)各物質(zhì)之間的質(zhì)量比，根據(jù)沉淀的質(zhì)量求出硫酸銅的質(zhì)量，然后計(jì)算膽礬的質(zhì)量，③由于其溶質(zhì)應(yīng)是反應(yīng)后的生成物，而不是參與發(fā)應(yīng)的事物，所以計(jì)算時(shí)應(yīng)先算出反應(yīng)后的溶質(zhì)的質(zhì)量，并確定溶液的總量，然后再根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算．
答案為：
（1）設(shè)反應(yīng)消耗的CuSO₄的質(zhì)量為x，反應(yīng)生成的Na₂SO₄的質(zhì)量為y．參加反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量為z，則
CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄
160    80       98       142
x      z       4.9g       y

160

x

=

98

4.9g

=

142

y

=

80

z

解之得：x=8g，y=7.1g，z=4g
①反應(yīng)中CuSO₄和NaOH的質(zhì)量比為160：80=2：1；
②此固體混合物中膽礬的質(zhì)量為：16.5g-4g=12.5g；
③反應(yīng)完成后溶液是硫酸鈉溶液，溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

7.1g

88.4g+16.5g-4.9g

×100%=7.1%
答：反應(yīng)中CuSO₄和NaOH的質(zhì)量比為160：80=2：1，此固體混合物中膽礬的質(zhì)量為12.5g；反應(yīng)完成后溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于7.1%．
（2）①根據(jù)鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)質(zhì)量關(guān)系可計(jì)算水的質(zhì)量；
②計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，已知溶質(zhì)的質(zhì)量，再算出溶液是質(zhì)量，根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式，即可求出答案；
答案為：
解：（1）設(shè)參加反應(yīng)的水的質(zhì)量為x，生成氫氣的質(zhì)量為y，參加反應(yīng)的鈉的質(zhì)量為z，則
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
46   36    80   2
z     x    8g   y

46

z

=

36

x

=

80

8g

=

2

y

解之得：x=3.6g，y=0.2g，z=4.6g．
①參加反應(yīng)的水是3.6克
②反應(yīng)后得到的氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

8g

4.6g+75.6g-0.2

×100%=10%
答：參加反應(yīng)的水是3.6克，反應(yīng)后得到的氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生根據(jù)化學(xué)方程式找出已知量和未知量的關(guān)系列比例式求解問題的能力及溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算問題．根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，就是依據(jù)反應(yīng)物和生成物間的質(zhì)量比進(jìn)行的；已知反應(yīng)物的質(zhì)量可以算出生成物的質(zhì)量，反之，已知生成物的質(zhì)量也可以算出所需反應(yīng)物的質(zhì)量．