第四章　微题型38　无机反应图像应用及破解

微题型38无机反应图像应用及破解1．将一份由Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1L溶液，取出50mL溶液，然后向其中滴加一定浓度的盐酸，反应中得到的图像如图，下列说法不正确的是()A．原混合物的质量为9.5gB．盐酸的浓度是0.05mol·L－1C．加入的盐酸为150mL时，放出CO2气体112mL(标准状况下)D．原混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1∶2答案D解析原混合物的总质量m混＝(2.5×10－3mol×84g·mol－1＋2.5×10－3mol×106g·mol－1)×eq\f(1L,50×10－3L)＝9.5g，A正确；由题图可知加入盐酸50mL时，Na2CO3完全转化为NaHCO3和NaCl，由Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl可知，n(Na2CO3)＝n(HCl)＝0.0025mol，c(HCl)＝eq\f(0.0025mol,0.05L)＝0.05mol·L－1，B正确；加入盐酸50～150mL时，发生反应：NaHCO3＋L＝112mL，C正确；根据图中点(0,2.5)、(50,5)可以看出，原混合物neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Na2CO3))＝neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NaHCO3))＝2.5×10－3mol，故Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为1∶1，D错误。2．向0.1L浓度均为0.1mol·L－1的NaOH和NaAlO2混合溶液中逐滴加入同浓度的盐酸。下列图像正确的是()答案B解析向混合液中滴加盐酸，NaOH首先与HCl反应，然后NaAlO2与HCl反应生成Al(OH)3，最后Al(OH)3溶解变为AlCl3，有关化学方程式为NaOH＋HCl=NaCl＋H2O，NaAlO2＋HCl＋H2O=Al(OH)3↓＋NaCl，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O，结合数值关系，可知B正确。3．将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO－和ClOeq\o\al(－,3)两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是()A．原溶液中KOH的物质的量是0.3molB．ClOeq\o\al(－,3)的生成是由氯气的量的多少引起的C．反应中转移电子的物质的量是0.21molD．依据图像，总反应的离子方程式为10OH－＋5Cl2=2ClO－＋ClOeq\o\al(－,3)＋7Cl－＋5H2O答案B解析依据得失电子守恒，n(Cl－)＝n(ClO－)＋5n(ClOeq\o\al(－,3))＝0.06mol＋0.03mol×5＝0.21mol，依据钾元素守恒：n(K＋)＝n(Cl－)＋n(ClO－)＋n(ClOeq\o\al(－,3))＝0.3mol，所以原溶液中KOH的物质的量是0.3mol，A正确；由图像知，Cl2和KOH先生成KClO，且反应过程放热，随着温度的升高，Cl2和KOH反应生成KClO3，所以ClOeq\o\al(－,3)的生成是由氯气与碱反应放热引起的，B不正确；反应中转移电子的物质的量，可以由生成的Cl－进行计算，因为生成1个Cl－，得到1－)∶n(ClOeq\o\al(－,3))＝7∶2∶1，所以总反应的离子方程式为10OH－＋5Cl2=2ClO－＋ClOeq\o\al(－,3)＋7Cl－＋5H2O，D正确。4．铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O。某学习小组取0.98g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热，有铜的氧化物生成，其质量随温度变化如图1所示；另外，某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素质量的关系曲线，如图2所示。则下列分析正确的是()A．图1中，A到B的过程中有0.005mol电子发生了转移B．图1整个过程中共生成0.18g水C．图2三条曲线中，表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是CD．图1中A和B化学式分别为Cu2O和CuO答案Bmol×80g·mol－1＝0.8g，所以A点是CuO，若全部生成Cu2O，则质量为0.005mol×144g·mol－1＝0.72g，所以B点是Cu2O，D错误；根据反应的化学方程式4CuOeq\o(=,\s\up7(高温))2Cu2O＋O2↑可知，图1中，A到B的过程中转移电子的物质的量为0.01mol，A错误；根据化学方程式Cu(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CuO＋H2O、4CuOeq\o(=,\s\up7(高温))2Cu2O＋O2↑可知，生成水的物质的量为0.01mol，质g×eq\f(64g·mol－1,80g·mol－1)＝8g，观察图2可知，表示CuO的曲线是D，C错误。5．下列图像表示错误的是()A．向盐酸中滴加NaAlO2溶液B．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液C．向H2SO4和HNO3物质的量之比为2∶1的混合稀酸溶液中逐渐加入Fe粉D．向NaOH和Ca(OH)2物质的量之比为2∶1的混合溶液中通入CO2答案D解析向盐酸中滴加NaAlO2溶液，第一步反应：AlOeq\o\al(－,2)＋4H＋=Al3＋＋2H2O，第二步反应：3AlOeq\o\al(－,2)＋Al3＋＋6H2O=4Al(OH)3↓，则无沉淀时消耗AlOeq\o\al(－,2)的物质的量与沉淀最大值时消耗AlOeq\o\al(－,2)的物质的量之比为1∶3，A正确；设NH4Al(SO4)2的物质的量为2mol，第一步反应：3Ba2＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋2Al3＋＋6OH－=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，此时沉淀增速最快，对应斜率最大，消耗3molBa(OH)2，生成2molAl(OH)3，Al3＋全部沉淀，剩余1molSOeq\o\al(2－,4)和2molNHeq\o\al(＋,4)，之后发生第二步反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2NHeq\o\al(＋,4)＋2OH－=BaSO4↓＋2NH3·H2O，SOeq\o\al(2－,4)全部沉淀，沉淀达到最大值，消耗1molBa(OH)2，再加入1molBa(OH)2时OH－过量，Al(OH)3溶解，发生第三步反应：2Al(OH)3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋4H2O，沉淀减少一部分，这三步反应消耗的Ba(OH)2的物质的量之比为3∶1∶1，B正确；H2SO4和HNO3物质的量之比为2∶1的混合稀酸溶液中，H＋与NOeq\o\al(－,3)的物质的量之比为5∶1，设HNO3的物质的量为1mol，则混合稀酸溶液中，H＋的物质的量为5mol，NOeq\o\al(－,3)的物质的量为1mol，逐渐加入Fe粉，发生第一步反应：Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O，当NOeq\o\al(－,3)全部消耗时，生成1molFe3＋和1molNO，消耗1molFe，剩余1molH＋，之后发生第二步反应：eq\f(1,2)Fe＋Fe3＋=eq\f(3,2)Fe2＋，无气体产生，当Fe3＋全部转化为Fe2＋后，消耗0.5molFe，之后发生第三步反应：eq\f(1,2)Fe＋H＋=eq\f(1,2)Fe2＋＋eq\f(1,2)H2↑，消耗0.5molFe，这三步反应消耗Fe的物质的量之比为2∶1∶1，C正确；NaOH和Ca(OH)2物质的量之比为2∶1的混合溶液中，Ca2＋和OH－的物质的量之比为1∶4，设NaOH的物质的量为2mol，则Ca2＋和OH－物质的量分别为1mol和4mol，通入CO2，发生第一步反应：Ca2＋＋2OH－＋CO2=CaCO3↓＋H2O，当Ca2＋完全沉淀时，沉淀达最大值，消耗1molCO2，之后发生第二步反应：2OH－＋CO2=COeq\o\al(2－,3)＋H2O，此时无现象，当OH－完全反应时，消耗1molCO2，之后发生第三步反应：COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)，此时无现象，当COeq\o\al(2－,3)完全反应时，消耗1molCO2，再之后发生第四步反应：CaCO3＋CO2＋H2O=Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)，当CaCO3完全反应时沉淀完全溶解，消耗1molCO2，则产生沉淀消耗的CO2的物质的量∶无现象消耗的CO2的物质的量∶沉淀溶解消耗的CO2的物质的量＝1∶2∶1，D错误。6．向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，生成沉淀的物质的量与消耗Ba(OH)2的物质的量的关系如图所示，下列说法正确的是()A．O～b上的任意一点a的溶液均呈酸性B．b、c点溶液均呈中性C．b、c两点沉淀的物质的量之比为4∶3D．c点溶液呈碱性，原因是AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓答案A解析b点时反应的离子方程式为2Al3＋＋6OH－＋3Ba2＋＋3SOeq\o\al(2－,4)=2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓，此时溶液的溶质是K2SO4，溶液呈中性，KAl(SO4)2溶液由于Al3＋水解而呈酸性，故O～b之－＋Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=2AlOeq\o\al(－,2)＋BaSO4↓＋4H2O，c点溶液的溶质为KAlO2，溶液显碱性，故A正确、B错误；假设有1molKAl(SO4)2，b点沉淀的物质的量为2.5mol，c点沉淀的物质的量则为2mol，二者的物质的量之比为5∶4，故C错误；c点溶液呈碱性的原因是AlOeq\o\al(－,2)发生水解，故D错误。7．将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)的混合液中并微热，产生沉淀和气体的物质的量与加入Na2O2的物质的量的关系如图所示，则原溶液中Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)的物质的量分别为()A．2mol、3mol、8mol B．3mol、2mol、8molC．2mol、3mol、4mol D．3mol、2mol、4mol答案C解析将Na2O2逐渐加入到含有Al3＋、Mg2＋、NHeq\o\al(＋,4)的混合液中并微热，过氧化钠首先与水反应生成氧气和氢氧化钠，生成的氢氧化钠先和Al3＋、Mg2＋反应分别生成氢氧化铝、氢氧化镁，再与NHeq\o\al(＋,4)反应生成氨气，之后生成的氢氧化铝可以溶解在氢氧化钠溶液中。根据图像可知溶解氢氧化铝消耗1mol过氧化钠，1mol过氧化钠与水反应产生2mol氢氧化钠，则氢氧化铝是2mol，根据铝原子守恒可知铝离子的物质的量也是2mol。加入8mol过氧化钠产生16mol氢氧化钠、4mol氧气，则根据图像可知生成的氨气是8mol－4mol＝4mol，与铵根离子反应的氢氧化钠是4mol，与铝离子反应的氢氧化钠是6mol，则与镁离子反应的氢氧化钠是16mol－4mol－6mol＝6mol，所以镁离子的物质的量是3mol，则C正确。8．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法不正确的是()