无机化学万题库答案计算题（16-21）.doc

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1、（十六）碱金属碱土金属1．标定反应为：2HCl＋Na2CO3＝H2CO3＋2NaCl根据反应式＝[HCl]＝×2×＝0.0979(mol·L－1)2．电解反应为：2NaCl＋H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑电解产生NaOH，因此NaOH的浓度决定溶液的pH值。＝＝1.78×10－3(mol)[OH－]＝＝3.56×10－3(mol·L－1)pH＝14－(－lg3.56×10－3)＝11.553．生产氢氧化钠的质量为：＝＝113.5(吨)氢氧化钠的纯度为：中和反应为2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O1

2、mol硫酸与2mol氢氧化钠反应，所以2.4g氢氧化钠样品中纯氢氧化钠为：1.0××2×40.0＝2.16(g)氢氧化钠样品的纯度×100％＝90％4．在水溶液中BaCO3与Fe3＋有如下沉淀转化平衡：BaCO3＋Fe3＋＋3H2O＝Fe(OH)3＋3HCO3－＋3Ba2＋K＝＝＝773＝()3××(1.0×10－14)3＝38.5反应向右进行，所以加入BaCO3能使Fe3＋离子转化为Fe(OH)3。5．固态金属生成气态金属离子的能量变化只涉及熔化热、气化热和电离能；Li：3.01＋135＋526＝664.01(

3、kJ·mol－1)Na：2.60＋89.1＋502＝593.70(kJ·mol－1)K：2.30＋77.4＋425＝504.70(kJ·mol－1)Rh：2.20＋69.4＋409＝480.60(kJ·mol－1)Cs：2.10＋65.3＋382＝449.40(kJ·mol－1)从所得结果看，最活泼的金属是Cs。固态金属生成水合金属离子的能量变化涉及熔化热、气化热、电离能和水合热：Li：3.01＋135＋526－515＝149.01(kJ·mol－1)Na：2.60＋89.1＋502－406＝187.70(kJ·

4、mol－1)K：2.30＋77.4＋425－322＝182.70(kJ·mol－1)Rh：2.20＋69.4＋409－293＝187.60(kJ·mol－1)Cs：2.10＋65.3＋382－264＝185.40(kJ·mol－1)从所得结果看，最活泼的金属是Li。由于Li＋离子的半径特别小，其水合热特别大，所以由固态金属生成水合金属离子的能量变化最小，使锂的化学活泼性反常的高。6．镁条燃烧所发生的反应为：2Mg＋O2＝2MgO①3Mg＋N2＝Mg3N2②镁条燃烧产物与盐酸作用的反应如下：MgO＋2HCl＝MgC

5、l2＋H2O③Mg3N2＋6HCl＝3MgCl2＋2NH3④生成的NH3进一步与盐酸作用：NH3＋HCl＝NH4Cl即Mg3N2＋8HCl＝3MgCl2＋2NH4Cl⑤根据题意，镁条燃烧产物与盐酸作用消耗盐酸总量为：60－12＝48(mmol)而由NH4Cl加碱蒸馏逸出的氨为：10－4＝4(mmol)4mmol的NH3相当于4mmolNH4Cl，从⑤式知，4mmolNH4Cl又相当于16mmolHCl。则，实际用于溶解MgO消耗的HCl量为：48－16＝32(mmol)根据③式和①式，1mmolMg生成1mmol

6、MgO，而1mmolMgO消耗2mmol773HCl。故原镁条中生成MgO的Mg为16mmol。从⑤式知，4mmolNH4Cl相当于2mmolMg3N2，根据②式，2mmolMg3N2需要6mmolMg生成。因此，原镁条中的Mg总量是：16＋6＝22(mmol)故原来镁条质量为：＝0.5347(g)7．沉淀转化反应为：SrSO4＋CO32－＝SrCO3＋SO42－①BaSO4＋CO32－＝BaCO3＋SO42－②＝＝＝＝607＝＝＝＝0.04计算结果表明：SrSO4转化为SrCO3比较完全，而BaSO4转化为Ba

7、CO3的量很少。因此可以通过控制CO32－离子浓度或SO42－离子浓度抑制BaSO4转化，从而达到从天青石中除钡提纯锶化合物的目的。⑴假定溶液中[CO32－]＝1.0mol·L－1，计算[SO42－]控制范围：对于反应①：＝＝607则[SO42－]＝607[CO32－]＝607(mol·L－1)即当溶液中[SO42－]<607mol·L－1时，反应①向右进行，可转化为SrCO3；对于反应②：＝＝0.04则[SO42－]＝0.04[CO32－]＝0.04(mol·L－1)即当溶液中[SO42－]>0.04mol·L

8、－1时，反应②向左进行，BaSO4难转化。结论：当溶液中[CO32－]＝1.0mol·L－1，控制[SO42－]在0.04～607mol·L－1，则SrSO4可转化为SrCO3而BaSO4难转化为BaCO3。⑵假定溶液中[SO42－]＝1.0mol·L－1，计算[CO32－]控制范围：对于反应①：＝＝607773则[CO32－]＝＝＝1.65×10－3(mol·L－1)即