Question

（1）寫出工業用純堿、石灰石、石英制普通玻璃的化學方程式                         ；                        。
（2）生成白色Fe(OH)₂沉淀的操作是用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液。原因是                               （用化學方程式表式）
（3）向100ml水中投入Na和Al共16克，充分反應后分析剩余金屬1g。計算放出H₂的體積為            升（標準狀況下）
（4）向含有0.3mol的NaAlO₂溶液中滴加1mol/L HCl，當生成7.8克沉淀時，加入鹽酸的體積為        mL
（5）向一定量的Fe、Fe₂O₃和CuO混合物投入120 ml 2.2 mol/L的硫酸溶液中，充分反應后生成896 mL標準狀況下的氣體，得不溶物1.28 g，過濾后，向濾液中加入2 mol/L的NaOH溶液，加至40 mL時開始出現沉淀，則濾液中FeSO₄的物質的量濃度為（設濾液體積為120 ml）          mol/L

Answer 1

（1）Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂↑，CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑  （4分）（2）4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃（其它合理也給分）
（3）13.44  （4）100或900  （5）2.17mol·L^－1

解析試題分析：（1）工業制玻璃主要原料有石英、純堿和石灰石，碳酸鈉與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅酸鈉和二氧化碳，該反應的化學方程式為：Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂↑，碳酸鈣與二氧化硅在高溫條件下反應生成硅酸鈣和二氧化碳，該反應的化學方程式為：CaCO₃+SiO₂CaSiO₃+CO₂↑；（2）為避免生成的Fe(OH)₂沉淀接觸O₂，可用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液方可達到目的；
（3）Na不會剩余，所以剩余金屬為Al。設混合物中Na的物質的量為，Al的物質的量為y。
2Na＋2H₂O=2NaOH＋H₂↑
x                x     x/2
因為剩余金屬為Al，說明過量，氫氧化鈉少量，用少的來計算
2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑
x       x                      3x/2 
23x＋27x=16-1    x=0.3mol  氫氣的體積為（x/2＋3x/2 ）mol×22.4L/mol＝13.44L
（4）向含有0.3mol的NaAlO₂溶液中滴加1mol/L HCl，生成的沉淀是氫氧化鋁，7.8克氫氧化鋁是0.1mol，分兩種情況，一是鹽酸少量，過量的AlO₂^－只跟少量的HCl反應生成了0.1molAl(OH)₃
AlO₂^－＋H^＋＋H₂O=Al(OH)₃↓
0.1mol            0.1mol
所以V (HCl)＝＝100mL
還有一種情況是全部轉化為Al(OH)₃，然后Al(OH)₃又跟H^＋反應溶解，變成Al^3＋，Al(OH)₃沒有反應完，最后剩余0.1mol
AlO₂^－+H⁺+H₂O=Al(OH)₃↓
0.3mol    0.3mol         0.3mol    
Al(OH)₃              +         3H⁺=Al3⁺ + 3H₂O
(0.3mol－0.1mol) ＝0.2mol          0.6mol 
所以V (HCl)＝＝900mL
（5）與氫氧化鈉反應的硫酸的物質的量=n（NaOH）=×2mol·L^－1×0.04L=0.04mol，
剩余的硫酸的物質的量=2.2mol·L^－1×0.12L－0.04mol=0.264mol－0.04mol=0.26mol，剩余硫酸與固體反應生成了硫酸亞鐵，
根據硫酸和硫酸亞鐵的關系式計算硫酸亞鐵的物質的量濃度．
設硫酸亞鐵的物質的量濃度為cmol·L^－1．
H₂SO₄→FeSO₄
1mol    1mol
0.26mol 0.12L×cmol·L^－1
c=2.17
即硫酸亞鐵的物質的量濃度是2.17mol·L^－1，
考點：考查化學計算，元素及其化合物的知識。