无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料并称为三大材料，是发展高新技术的基石，在未来科技发展中发挥着重要的作用。（1）新型材料α-Fe粉具有超强的磁性能，用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。将5．60 g α-Fe粉与一定量水蒸气在高温下反应一定时间后冷却，其质量变为6．88 g。①产生的氢气的体积为_________mL（标准状况下）。②将冷却后的固体物质放入足量FeCl 3 溶液中充分反应（已知Fe 3 O 4 不溶于FeCl 3 溶液），计算最多消耗FeCl 3 的物质的量 mol。（2）Nierite是一种高熔点高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩尔质量为140 g/mol，其中硅元素的质量分数为60%。已知1 mol NH 3 与足量的化合物T充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体。Nierite的化学式为___________。T的化学式为____________。（3）K金是常见的贵金属材料，除黄金外，还含有银、铜中的一种或两种金属。为测定某18K金样品的组成，将2．832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中，充分溶解后，收集到NO 2 和N 2 O 4 的混合气体224 mL（折算至标准状况，下同），将该混合气体与84 mL O 2 混合后缓缓通入水中，恰好被完全吸收。①混合气体的平均摩尔质量为______________。②填写该18K金的成分表（精确至0．01%，若不含该金属则填0）。 18K金成分 Au Ag Cu 含量（质量分数） 75．00% _________ _________
| （1）①1792（2分）；②0．08 2分， （2）Si 3 N 4 （2分）；SiCl 4 （2分） （3）①69 g/mol（2分）； ②Ag：11．44%；Cu：13．56%（4分） |
| 试题分析：（1）铁与水蒸气反应3Fe+4H 2 O=Fe 3 O 4 +4H 2 ,物质增加的质量为氧元素，n(H 2 )=n(O)=（6．88－5．60）÷16=0．08mol v(H 2 )=0．08×22．4×1000=1792mL（2）n(Fe)=5．6÷56=0．1mol，n(Fe 3 O 4 )=n(O)÷4=0．02mol，故固体中剩余的铁单质为0．04mol，消耗FeCl 3 的量为n(FeCl 3 )=2n(Fe)=0．08mol （2）Nierite确定有硅元素和氮元素，化学式中硅元素原子个数为140×60%÷28=3，氮原子个数为140×40%÷14=4，故化学式为Si 3 N 4 ；根据原子守恒可以得出T的化学式为SiCl 4 ； （3）假设气体全为NO 2 ，则有4NO 2 +H 2 O+O 2 =4HNO 3 ,m(NO 2 )=84×10 -3 ÷22．4×46×4=0．69g，气体的质量不变，则混合气体的平均摩尔质量为0．69÷（224×10 -3 ÷22．4）="69" g/mol 设K金中含有铜银两种金属，则根据质量关系列等式为64n(Cu)+108n(Ag)=2．832×25% 金不溶于硝酸，铜银溶于硝酸，根据电子守恒得出等式为2n(Cu)+n(Ag)=84×10 -3 ÷22．4×4（氧气得到的电子），二者联立解得n(Cu)=0．006mol，n(Ag)=0．003mol，百分含量分别为Ag：11．44%；Cu：13．56%。 |