Question

10．（1）某元素的同位素X，其氯化物XCl₂；1.11g溶于水制成溶液后，加入1mol/L的AgNO₃溶液20mL恰好完全反應．若這種同位素原子核內(nèi)有20個中子，求：元素X的Z值和A值？
（2）在某100 mL混合液中，HNO₃和H₂SO₄的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L和0.1 mol/L．向該混合液中加入1.92 g銅粉，加熱，待充分反應后，所得溶液中的Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析 （1）由Cl^-+Ag⁺═AgCl↓計算XCl₂的物質(zhì)的量，再由M=$\frac{m}{n}$計算其摩爾質(zhì)量，摩爾質(zhì)量與相對分子質(zhì)量的數(shù)值相等，原子的質(zhì)量數(shù)為原子的近似相對原子質(zhì)量，結合該原子原子核內(nèi)有20個中子，根據(jù)質(zhì)子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-中子數(shù)來計算原子的質(zhì)子數(shù)，
（2）n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，n（H⁺）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO₃^-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，發(fā)生3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，判斷過量后以不足量代入計算．

解答 解：（1）由Cl^-+Ag⁺═AgCl↓可知，n（Cl^-）=n（Ag⁺）=0.02L×1mol/L=0.02mol，
n（XCl₂）=$\frac{1}{2}$n（Cl^-）=$\frac{1}{2}$×0.02mol=0.01mol，
則M（XCl₂）=$\frac{1.11g}{0.01mol}$=111g/mol，
所以XCl₂相對分子質(zhì)量為111，X的相對原子質(zhì)量=111-35.5×2=40，故X的質(zhì)量數(shù)為40，
質(zhì)子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-中子數(shù)=40-20=20，即：Z=20，A=40，
答：元素X的Z值和A值分別為Z=20，A=40；
（2）n（Cu）=$\frac{1.92g}{64g/mol}$=0.03mol，n（H⁺）=0.4mol/L×0.1L+0.1mol/L×2×0.1L=0.06mol，n（NO₃^-）=0.4mol/L×0.1L=0.04mol，
由   3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O       
     3    8    2 
0.03mol 0.08mol 0.02mol
顯然氫離子的物質(zhì)的量不足，
由氫離子的物質(zhì)的量及離子方程式可知0.06mol氫離子反應，生成的銅離子的物質(zhì)的量為0.06mol×$\frac{3}{8}$=0.0225mol，
所以溶液中c（Cu²⁺）=$\frac{0.0225mol}{0.1L}$=0.225mol/L，
答：所得溶液中的Cu²⁺的物質(zhì)的量濃度為0.225mol/L．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應的原理為解答關鍵，（2）為易錯點，需要根據(jù)離子方程式及各反應物的量判斷過量，根據(jù)不足量計算．