题文
无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料并称为三大材料,是发展高新技术的基石,在未来科技发展中发挥着重要的作用。
(1)新型材料α-Fe粉具有超强的磁性能,用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。将5.60 g α-Fe粉与一定量水蒸气在高温下反应一定时间后冷却,其质量变为6.88 g。
①产生的氢气的体积为_________mL(标准状况下)。
②将冷却后的固体物质放入足量FeCl3溶液中充分反应(已知Fe3O4不溶于FeCl3溶液),计算最多消耗FeCl3的物质的量 mol。
(2)Nierite是一种高熔点高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩尔质量为140 g/mol,其中硅元素的质量分数为60%。已知1 mol NH3与足量的化合物T充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体。
Nierite的化学式为___________。T的化学式为____________。
(3)K金是常见的贵金属材料,除黄金外,还含有银、铜中的一种或两种金属。为测定某18K金样品的组成,将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中,充分溶解后,收集到NO2和N2O4的混合气体224 mL(折算至标准状况,下同),将该混合气体与84 mL O2混合后缓缓通入水中,恰好被完全吸收。
①混合气体的平均摩尔质量为______________。
②填写该18K金的成分表(精确至0.01%,若不含该金属则填0)。
18K金成分
Au
Ag
Cu
含量(质量分数)
75.00%
_________
_________
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)①1792(2分);②0.08 2分,
(2)Si3N4(2分);SiCl4(2分)
(3)①69 g/mol(2分);
②Ag:11.44%;Cu:13.56%(4分)
解析
(1)铁与水蒸气反应3Fe+4H2O=Fe3O4+4H2,物质增加的质量为氧元素,n(H2)=n(O)=(6.88-5.60)÷16=0.08mol v(H2)=0.08×22.4×1000=1792mL(2)n(Fe)=5.6÷56=0.1mol,n(Fe3O4)=n(O)÷4=0.02mol,故固体中剩余的铁单质为0.04mol,消耗FeCl3的量为n(FeCl3)=2n(Fe)=0.08mol
(2)Nierite确定有硅元素和氮元素,化学式中硅元素原子个数为140×60%÷28=3,氮原子个数为140×40%÷14=4,故化学式为Si3N4;根据原子守恒可以得出T的化学式为SiCl4;
(3)假设气体全为NO2,则有4NO2+H2O+O2=4HNO3,m(NO2)=84×10-3÷22.4×46×4=0.69g,气体的质量不变,则混合气体的平均摩尔质量为0.69÷(224×10-3÷22.4)="69" g/mol
设K金中含有铜银两种金属,则根据质量关系列等式为64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×25%
金不溶于硝酸,铜银溶于硝酸,根据电子守恒得出等式为2n(Cu)+n(Ag)=84×10-3÷22.4×4(氧气得到的电子),二者联立解得n(Cu)=0.006mol,n(Ag)=0.003mol,百分含量分别为Ag:11.44%;Cu:13.56%。
考点
据考高分专家说,试题“无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料.....”主要考查你对 [物质的量 ]考点的理解。
物质的量
物质的量:
物质中含有一定数目粒子集体的物理量。是国际单位制中7个基本物理量之一(7个基本的物理量分别为:长度、质量、时间、电流强度、发光强度、温度、物质的量)符号:n
计算公式:物质的量(n)=粒子数(N)/阿伏加德罗常数(NA) 以物质的量为中心的各种化学常用量间的关系:n=N/NA=m/M=V/Vm=cV=ρV/M
使用物质的量注意事项:
(1)物质的量表示物质所含指定粒子的多少,物质的量是一个整体,不得简化或增添任何字。
(2)物质的量及其单位摩尔的适用范围是微观粒子,因此在使用中应指明粒子的名称。
物质的量的相关解法:
问题探究:
(1)1mol氢这种说法正确吗?如何表示1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子?
答:使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明离子的种类,1mol氢的说法不正确,因其咩有指明是氢分子还是氢离子、氢原子。1mol氢原子、1mol氢分子、1mol氢离子分别表示为1molH、1molH2、1molH+。
(2)阿佛加德罗常数和6.02×1023mol-1在实际使用上有何区别?
阿佛加德罗常数是一个非常精确的数字,而6.02×1023mol-1只是阿佛加德罗常数的一个近似值。在关于概念性描述时要求非常准确,要使用阿佛加德罗常数,而在涉及计算时,则用6.02×1023mol-1进行粗略计算。二者关系类似于数学上的圆周率∏与3.14的关系。


