Na、Fe、Cu、Al是常见的金属元素，请按要求回答下列问题：(1)一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为

题文

Na、Fe、Cu、Al是常见的金属元素，请按要求回答下列问题：(1)一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为______。(2)向氯化铜溶液中加入一定量的铁粉和铝粉混合物，充分反应后，下列情况可能出现的是______(填编号）。a.溶液中有Cu2＋、Fe2＋、Al3＋，不溶物为Cu    b.溶液中有Fe2＋、Al3＋，不溶物为Cu、Fec.溶液中有Fe3＋、Al3＋，不溶物为Cu           d.溶液中有Fe2+，不溶物为Cu、Al(3)将一定质量的铁、铝、铜合金，加入lL一定物质的量浓度的硝酸中，合金完全溶解，测得溶液中（忽略溶液体积的变化）c(H+)＝0.5mol/L、c(Cu2+)＝0.3mol/L、c(Al3+)＝0.2mol/L、c(NO3－)＝2mol/L，则混合物中铁的质量为______。(4)铁的某种氧化物的化学式表示为FexO(x＜1),已知铁元素在该氧化物中的质量分数为75%，则x＝______ (精确至0.01)。(5)Na-AI/FeS是一种可充电电池，电池中用含Na+导电固体作为电解质，在工作过程中Na+的物质的量保持不变。①若该正极的电极反应式表示为：2Na＋＋FeS＋2e－＝Na2S＋Fe，则电池的负极反应式可表示为_____；充电时，阳极发生反应的物质是______。②用该电池作电源，组成如图所示装置，若通电5min时，铜电极质量增加1.08 g,则该电源电极X名称为______。图中装置A、C的pH变化为：A ______、C ______(填“增大”“减小”或“不变”）。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（14分）（1） 6.02×1022 或0.1NA（1分）（2） a   b（1分）（3）5.6g（2分）（4）0.86 （2分） （5）①2 Na－2e－＝2Na +（1分） Na 2S、Fe（1分）②负极（2分）  增大（2分）   不变（2分）

解析

（1）钠在反应中只能失去1个电子，所以2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子的物质的量是2.3g÷23g/mol＝0.1mol，电子个数是6.02×1022 或0.1NA。（2）铝和铁都能把位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，但铝的活泼性强于铁，铝先与氯化铜溶液反应。a．铝粉、铁粉如果都全部与氯化铜溶液反应，且氯化铜过量，溶液中有Cu2+、Fe2+、Al3+，不溶物为Cu，故a正确；b．铝粉全部与氯化铜溶液反应、铁粉部分与氯化铜溶液未反应，溶液中有Fe2+、Al3+，不溶物为Cu、Fe，故b正确；c．铁粉与氯化铜溶液反应生成氯化亚铁和铜，不可能生成Fe3+，故c错误；d．铝先与氯化铜溶液反应，然后铁与氯化铜溶液反应，只要铝剩余，铁与氯化铜溶液就不反应，溶液中就不可能含有Fe2+，故d错误，答案选ab。（3）溶液中含有硝酸，所以铁以Fe3+的形式存在。根据电荷守恒可知c(H+)+2c(Cu2+)+3c(Al3+)+3c(Fe3+)＝c(NO3-)，即0.5mol/L+0.3mol/L×2＋0.2mol/L×3＋3c(Fe3+)＝2mol/L，解得c(Fe3+)＝0.1mol/L。根据铁原子守恒可知，铁的物质的量等于铁离子的物质的量，即等于0.1mol/L×1L＝0.1mol，质量为0.1mol×56g/mol＝5.6克。（4）铁元素在该氧化物中的质量分数为75%，则＝0.75，解得x＝0.86。（5）①原电池中负极失去电子，发生氧化反应。Na和Al都属于金属，但Na较Al活泼，所以根据正极反应式和原电池的电极材料Na－Al/FeS可知负极材料为Na，电极发生反应为2Na-2e-＝2Na+；又知该电池中正极的电极反应式为2Na＋＋FeS＋2e－＝Na2S＋Fe，所以电池反应为：2Na+FeS＝Na2S+Fe。充电时为电解池原理，相当于原电池的逆反应，因此阳极电极反应式为Na2S＋Fe－2e－＝2Na＋＋FeS，所以充电时，阳极发生反应的物质是Na 2S和Fe。②通电5min时，铜电极质量增加1.08 g,这说明铜电极是阴极，与电源的负极相连，即X是电源的负极，Y是正极。A是惰性电极电解氯化钾溶液，生成物是氯气、氢气和氢氧化钾，溶液pH增大。C相当于是在铜上镀银，属于待镀，因此溶液的pH不变。

考点

据考高分专家说，试题“Na、Fe、Cu、Al是常见的金属元素，.....”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。