有三種質(zhì)量比可能相同或不同的鎂鋁合金樣品①、②、③.小明、小青、小紅三同學(xué)各取一種樣品,對(duì)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)探究.
(1)小明取樣品①m1g和過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng),然后過濾;再往濾液中通入過量的二氧化碳?xì)怏w,發(fā)生的反應(yīng)為[Al(OH)4]-+CO2+H2O═Al(OH)3↓+HCO3- 將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、灼燒,得到固體質(zhì)量仍為m1g.則合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 

(2)小青取樣品②m2g和足量的稀硫酸反應(yīng),發(fā)現(xiàn)固體完全溶解,標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到氣體體積為V L,則m2的取值范圍是
 

(3)小紅取不同質(zhì)量的樣品③分別和30mL同濃度的鹽酸反應(yīng),所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)如下表所示:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)      abc
合金質(zhì)量(mg)    510765918
氣體體積(mL)560672672
求:(。}酸的物質(zhì)的量濃度;
 

(ⅱ)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
 

(ⅲ)在c組實(shí)驗(yàn)后,還需向容器中加入1.0mol/L的氫氧化鈉溶液多少毫升才能使剩余合金中的鋁恰好完全溶解?
 
考點(diǎn):探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用
專題:幾種重要的金屬及其化合物
分析:(1)發(fā)生的反應(yīng)為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓、2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O,得到的固體是氧化鋁,反應(yīng)前后質(zhì)量不變,說明氧化鋁中的氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(2)采用極限法計(jì)算固體質(zhì)量范圍;
(3)(i)先判斷鹽酸是否完全反應(yīng),若鹽酸完全反應(yīng),根據(jù)氫氣求出消耗的鹽酸,再求出濃度;
(ii)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,a組中金屬完全反應(yīng),根據(jù)金屬的總質(zhì)量和生成氫氣的物質(zhì)的量列方程組,計(jì)算;
(iii)根據(jù)方程式中轉(zhuǎn)化關(guān)系以及原子守恒計(jì)算.
解答: 解:(1)發(fā)生的反應(yīng)為:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓、2Al(OH)3
  △  
.
 
Al2O3+3H2O,得到的固體是氧化鋁,反應(yīng)前后質(zhì)量不變,說明氧化鋁中的氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于鎂元素質(zhì)量分?jǐn)?shù),則合金中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
16×3
16×3+27×2
×100%=47.06%,
故答案為:47.06%;
(2)假設(shè)全部是Mg,設(shè)鎂的質(zhì)量為x,
Mg+2H+=Mg2++H2
24g          22.4L
x            VL
24g
xg
=
22.4L
VL

x=1.07V;
假設(shè)合金全部是Al,
設(shè)鋁的質(zhì)量是y,
2Al+6H+=2Al2++3H2
54g        67.2L
yg          VL
54g
yg
=
67.2L
VL
,
y=0.80V,
因?yàn)槭莾煞N金屬的合金,所以0.80V<m<1.07V;
故答案為:0.80V<m<1.07V;
(3)(i)bc中生成的氣體體積相同,c中金屬的質(zhì)量較大,則c中鹽酸反應(yīng)完全,n(H2)=0.672/22.4=0.03 mol,
則c(HCl)=
0.03mol×2
0.03L
=2.0 mol?L-1
故答案為:2.0 mol?L-1;
(ii)設(shè)合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則有:
24x+27y=0.510g
x+
3
2
y=
0.560L
22.4L/mol

解得:x=y=0.01 mol;
則w(Mg)=
0.01mol×24g/mol
0.510g
×100%=47.06%;
故答案為:47.06%;
(iii)鹽酸最終轉(zhuǎn)化為NaCl,Al轉(zhuǎn)化為NaAlO2,則由HCl~NaCl和Al~NaAlO2可知
n(NaCl)=n(HCl)=2.0 mol?L-1×0.030 L=0.06 mol;
n(NaAlO2)=n(Al)=0.01 mol×918/510=0.018 mol;
根據(jù)Na+守恒得:n(NaOH)=0.06 mol+0.018 mol=0.078 mol;
故V(NaOH)=0.078 mol/1.0 mol?L-1=0.078 L=78 mL;
故答案為:78ml.
點(diǎn)評(píng):本題考查了合金的有關(guān)計(jì)算,明確物質(zhì)之間的反應(yīng)結(jié)合方程式來分析解答,注意根據(jù)反應(yīng)方程式及結(jié)合原子守恒進(jìn)行計(jì)算,題目難度較大.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是( 。
A、銅與硫蒸氣反應(yīng)
B、Mg粉與水反應(yīng)
C、干冰升華為氣體
D、硫酸鈣高溫鍛燒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

茉莉花香氣的成份有多種,乙酸苯甲酯()是其中的一種,它可以從茉莉花中提。环N合成路線如下:

回答下列問題:
(1)A物質(zhì)中所含官能團(tuán)為
 
,C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 

(2)反應(yīng)③的反應(yīng)類型為
 

(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:
 

(4)乙烯合成聚乙烯塑料的化學(xué)方程式是
 

(5)下列關(guān)于乙酸苯甲酯()的說法正確的是
 

A.可以發(fā)生水解反應(yīng)和加成反應(yīng)
B.可以和4mol氫氣加成
C.相同質(zhì)量的乙酸苯甲酯和苯在足量氧氣中充分燃燒,苯消耗氧氣的量較多
D.分子中所有原子在同一平面上.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物A、B的分子式均為C11H12O5,且均能發(fā)生如下變化:
已知:①A、B、C、D均能與NaHCO3溶液反應(yīng).
②只有A、D能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);A、B苯環(huán)上的一溴代物均只有兩種.
③F能使溴水褪色且不含有甲基.
④H能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
根據(jù)題意回答下列問題:
(1)③的反應(yīng)類型是:
 
;D中所含官能團(tuán)的名稱是:
 

(2)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
 
;B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:
 

(3)寫出⑥的反應(yīng)條件:
 

(4)E是C的縮聚產(chǎn)物,寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式:
 
;H與足量新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
 

(5)下列關(guān)于A~I(xiàn)的說法中正確的是:
 

a.I可使溴水褪色.
b.D在一定條件下也可以反應(yīng)形成高聚物.
c.G具有8元環(huán)狀結(jié)構(gòu).
d.等質(zhì)量的A與B分別與足量NaOH溶液反應(yīng),消耗等物質(zhì)的量的NaOH.
(6)寫出符合下列條件的D的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:
 

①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng).
②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)但不能發(fā)生水解反應(yīng).
③核磁共振氫譜顯示有四種峰,峰面積之比為:1:1:2:2.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期,已知它們的核電荷數(shù)依次增加,且核電荷數(shù)之和為51;Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子;Z與Y原子的最外層電子數(shù)相同;W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1.
(1)Y與X形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物雜化軌道為
 
;空間構(gòu)型為
 

(2)Y的最高價(jià)氧化物和Z的最高價(jià)氧化物的晶體類型分別是
 
晶體、
 
晶體;
(3)Z與W比較,電負(fù)性較大的是(填元素符號(hào))
 
;
(4)W2+離子的核外電子排布式是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有機(jī)物A的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國家石油工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志,可發(fā)生以下系列轉(zhuǎn)化,B、D是生活中常見的兩種有機(jī)物,下列說法不正確的是(  )
A、A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2
B、1molB物質(zhì)可以與足量Na反應(yīng)生成0.5molH2
C、B、D、E三種物質(zhì)可以用飽和Na2CO3溶液鑒別
D、由B、D制備E濃H2SO4只作吸水劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知A是生活中的一種常見有機(jī)物,烴B分子內(nèi)C、H原子個(gè)數(shù)比為1:2,核磁共振氫譜顯示分子中只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子,D的分子式為C2H4O,各物質(zhì)有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)A生成B的反應(yīng)類型為
 
; B分子中σ和π鍵數(shù)之比
 
;
(2)D的紅外光譜表明分子內(nèi)除C-H鍵、C-C鍵外還含有兩個(gè)C-O單鍵,D與HCl按物質(zhì)的量之比1:1反應(yīng),原子利用率為100%,則D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
 

(3)乙中有兩種含氧官能團(tuán),乙與E反應(yīng)的化學(xué)方程式為
 

(4)普魯卡因的一種水解產(chǎn)物與甲互為同分異構(gòu)體,該物質(zhì)的同分異構(gòu)體(包含該物質(zhì))符合下列條件的有
 
種.(填數(shù)字)請(qǐng)寫出其中任意一種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 

a.分子結(jié)構(gòu)中含苯環(huán),且每個(gè)苯環(huán)有2個(gè)側(cè)鏈
b.分子結(jié)構(gòu)中一定含官能團(tuán)-NH2,且-NH2直接與碳原子相連.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知:,從A出發(fā)發(fā)生圖示中的一系列反應(yīng),其中B和C按1:2反應(yīng)生成Z,F(xiàn)和E按1:2反應(yīng)生成W,W和Z互為同分異構(gòu)體.

回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)類型:①
 
,②
 

(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 
;④
 

(3)與B互為同分異構(gòu)體,屬于酚類且苯環(huán)上只有兩個(gè)互為對(duì)位取代基的化合物有4種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
 
,
 
 
,
 

(4)A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能為
 
(只寫一種即可).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

I.現(xiàn)有某鐵碳合金,某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并探究濃硫酸的某些性質(zhì),設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方案(夾持儀器已省略).

點(diǎn)燃酒精燈一段時(shí)間后,A、B中可觀察到明顯的現(xiàn)象:
(1)寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
 
(寫濃硫酸只做氧化劑的).
(2)B中的現(xiàn)象是
 
,由此可得到濃硫酸具有
 
性;C中足量的酸性KMnO4溶液所起的作用是
 

(3)D中盛放的試劑是
 

II.某課外活動(dòng)小組的同學(xué),在實(shí)驗(yàn)室研究用過量的鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的有關(guān)問題.
(1)這樣制取的二氧化硫氣體中可能含有的雜質(zhì)是
 

(2)某同學(xué)用下列裝置連接成一整套實(shí)驗(yàn)裝置以驗(yàn)證(1)的判斷是否正確,若按氣體從左到右流向時(shí),氣體流經(jīng)的各裝置導(dǎo)管的編號(hào)依次是
 
(用a、b…填寫).

III.某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置利用氯氣與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉(這是一個(gè)放熱反應(yīng)),據(jù)此回答下列問題:

(1)A儀器的名稱是
 
,D的作用
 

(2)漂白粉將在U型管中產(chǎn)生,其化學(xué)反應(yīng)方程式是
 

(3)此實(shí)驗(yàn)結(jié)果所得Ca(ClO)2產(chǎn)率太低.經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)主要原因是在U型管中存在兩個(gè)副反應(yīng):
①溫度較高時(shí)氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca(ClO32,為避免此副反應(yīng)的發(fā)生,可采取的措施是
 
,有同學(xué)測(cè)出了反應(yīng)后溶液中ClO-、ClO3-兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系曲線,粗略表示為曲線圖(不考慮氯氣和水的反應(yīng)).
a、圖中曲線I表示
 
離子的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的關(guān)系.
b、所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量為
 
mol.
c、另取一份與②等物質(zhì)的量的石灰乳,以較大的速率通入足量氯氣,反應(yīng)后測(cè)得產(chǎn)物中Cl-的物質(zhì)的量為0.37mol,則產(chǎn)物中n(ClO-)/n(ClO3-)=
 

②試判斷另一個(gè)副反應(yīng)是(寫出此反應(yīng)方程式)
 
,為避免此副反應(yīng)發(fā)生,可采取的措施是
 

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