15.在標準狀況下進行下列實驗,甲、乙、丙各取300mL同濃度的鹽酸,加入不同質(zhì)量的同一鎂鋁合金粉末,有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
實驗序號
合金質(zhì)量/mg510765918
氣體體積/mL560672672
(1)鹽酸的物質(zhì)的量濃度是0.2mol/L;
(2)合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)47.1%;(保留小數(shù)點后一位)
(3)在丙實驗之后,還需向容器中加入1.00mol/L的NaOH溶液78毫升才能使剩余合金中的鋁全部溶解(設(shè)剩余合金與原合金的成分相同).[提示:AlCl3與少量燒堿反應生成Al(OH)3沉淀; AlCl3與足量燒堿反應方程式為AlCl3+4NaOH═NaAlO2+3NaCl+2H2O].

分析 (1)對比甲乙數(shù)據(jù),加合金質(zhì)量為765mg時生氣氫氣比甲中多,說明甲中鹽酸過量,對比乙丙數(shù)據(jù),加918mg合金時氫氣的體積不變,說明加入770mg合金時鹽酸已完全反應,加入918g鎂鋁合金時,最多只能生成672mL的氫氣,說明鹽酸最多只能產(chǎn)生672mL的氫氣,以此計算鹽酸的濃度;
(2)用甲組來計算合金中的鎂、鋁的物質(zhì)的量,然后計算出合金中鋁的質(zhì)量分數(shù);
(3)丙實驗之后,向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的鋁粉恰好完全溶解,溶液中溶質(zhì)為氯化鈉、偏鋁酸鈉.由(2)中計算Mg、Al的物質(zhì)的量可知丙中Al的物質(zhì)的量,根據(jù)鋁元素守恒計算偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量,根據(jù)鈉離子守恒計算溶液中n(NaCl)0.2mol/L×0.2L=0.06mol.根據(jù)鈉離子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2),據(jù)此計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量,根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計算氫氧化鈉的體積.

解答 解:(1)加入918g鎂鋁合金時,最多只能生成672mL的氫氣,說明鹽酸最多只能產(chǎn)生672mL的氫氣,
所以就672mL來計算鹽酸的物質(zhì)的量,
氣體的物質(zhì)的量為:$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol,
根據(jù)H元素質(zhì)量守恒可計算出300mL鹽酸中HCl的物質(zhì)的量為:2×0.03mol=0.06mol,
鹽酸的物質(zhì)的量濃度為:$\frac{0.06mol}{0.3L}$=0.2mol/L,
故答案為:0.2mol/L;
(2)根據(jù)生成氫氣的體積可知,甲組中氯化氫過量,
設(shè)Mg的物質(zhì)的量為x,Al的物質(zhì)的量為y,
生成氣體的物質(zhì)的量為:$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol,
依題合金的質(zhì)量可得:①24x+27y=0.510g,
根據(jù)生成的氫氣可得:②x+$\frac{3}{2}$y=0.025mol,
解①②方程組得:x=0.01mol;y=0.01mol,
所以合金中Ag的質(zhì)量分數(shù):$\frac{24g/mol×0.01mol}{0.51g}$×100%≈47.1%%,
故答案為:47.1%;
(3)丙實驗之后,向容器中加入一定量的1.00mol/l的NaOH溶液能使合金中的鋁粉恰好完全溶解,溶液中溶質(zhì)為氯化鈉、偏鋁酸鈉,
由(2)中計算Mg、Al的物質(zhì)的量可知丙中Al的物質(zhì)的量為0.01mol×$\frac{918mg}{510mg}$=0.018mol,
根據(jù)鋁元素守恒計算偏鋁酸鈉的物質(zhì)的量為0.036mol,根據(jù)氯離子守恒可知n(NaCl)=0.2mol/L×0.3L=0.06mol,根據(jù)鈉離子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=0.018mol+0.06mol=0.078mol,
故需要氫氧化鈉溶液的體積為$\frac{0.078mol}{1mol/L}$=0.078L=78mL,
故答案為:78mL.

點評 本題考查了混合物反應的計算,題目難度較大,明確發(fā)生反應的實質(zhì)為解答關(guān)鍵,注意熟練掌握物質(zhì)的量與物質(zhì)的量濃度、摩爾質(zhì)量之間的關(guān)系,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及邏輯推理能力.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列實驗操作正確的是(  )
A.用嘴吹滅燃著的酒精燈
B.用量筒量取5.0mL濃硫酸并在量筒中稀釋
C.給試管里的固體加熱時,試管口略向下傾斜
D.用托盤天平稱量固體質(zhì)量時,砝碼放在左盤

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6.設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列敘述中正確的是( 。
A.體積相同的H2和O2含有相同的分子數(shù)
B.2 L濃度為0.5 mol/L 硫酸溶液中含有NA個氫離子
C.標準狀況下,2.24 L N2和O2的混合氣體所含原子數(shù)為0.2NA
D.14 g氮氣中含有14 NA個電子

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3.下列離子方程式書寫正確的是( 。
A.醋酸溶液與燒堿溶液的反應:OH-+H+═H2O
B.往石灰乳中通入過量的CO2:OH-+CO2═HCO3-
C.用氫氧化鈉溶液吸收足量二氧化碳  OH-+CO2═HCO3-
D.沸水中滴入FeCl3飽和溶液:Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3+3H+

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.下列溶液中Cl-物質(zhì)的量濃度最大的是( 。
A.10 mL 0.1 mol•L-1的FeCl3溶液B.20 mL 0.1 mol•L-1的MgCl2溶液
C.30 mL 0.2 mol•L-1的KCl溶液D.100 mL 0.45 mol•L-1的KClO3溶液

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20.氨與硝酸都是氮的重要化合物,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應用.
Ⅰ.實驗室模擬工業(yè)氨催化氧化法制取硝酸,裝置如下圖所示.

(1)若分液漏斗中氨水的濃度為9.0mol•L-1,配制該濃度的氨水100mL,用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、100mL容量瓶、膠頭滴管.
(2)甲裝置不需要加熱即能同時產(chǎn)生氨氣和氧氣,燒瓶內(nèi)固體X的化學式為Na2O2
(3)寫出受熱時丙裝置發(fā)生反應的化學方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O.當戊中觀察到石蕊試液變紅,則說明已制得硝酸.
Ⅱ.NH3的性質(zhì)
(4)氨的水溶液顯弱堿性,其原因為NH3•H2O$\stackrel{.}{?}$?NH+4+OH-(用離子方程式表示),將等濃度、等體積的氨水和硝酸混合,所得溶液中離子濃度從大到小的順序為C(N03-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-).
(5)已知:氨在純氧中燃燒生成一種單質(zhì)和水,利用此原理設(shè)計成氨氣-氧氣燃料電池.在堿性條件下,該電池的負極反應式為2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O.

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7.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù),下列關(guān)于0.2mol/LFe2(SO43溶液的正確說法是( 。
A.0.5L溶液中所含SO42-、Fe3+總數(shù)為NA
B.0.5L溶液中含有0.6NA個SO42-離子
C.1L溶液中含0.2NA個Fe3+離子
D.0.5L溶液中SO42-濃度是0.6mol/L

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.下列各組熱化學方程式中,化學反應的△H前者小于后者的有( 。
①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1            C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H2
②S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3            S(g)+O2(g)═SO2(g)△H4
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H5          2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H6
④CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△H7      CaO(s)+H2O(l)═Ca(OH)2(s)△H8
⑤CH3COOH(aq)+NaOH(aq)═CH3COONa(aq)+H2O(l)△H9
HCl(aq)+NaOH(aq)═NaCl(aq)+H2O(l)△H10
⑥4Al(s)+3O2(g)═2Al2O3(s)△H114Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H12
A.2項B.3項C.4項D.5項

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.乙二醇()是一種重要的化工原料,
Ⅰ.在一定條件下以CO和H2為原料可以合成乙二醇,反應方程式如下:
2CO(g)+3H2(g)?(g)△H=a kJ/mol
(1)該反應能夠自發(fā)進行,可以推出a<0;(填“>”“<”或“=”).
(2)在一定溫度下,向體積為1L的恒容密閉容器中充入2mol CO (g)和3mol H2(g),壓強為P1,達到平衡時壓強變?yōu)镻2,且P1:P2=15:7,則該溫度下的化學平衡常數(shù)K=1.5.
(3)只改變反應的一個條件,能使平衡體系中增大的措施有降溫、加壓、增加CO的濃度或及時將乙二醇從混合物中分離出來.(寫兩條)
Ⅱ.乙二醇經(jīng)連續(xù)催化氧化后可得到乙二酸(HOOC-COOH),乙二酸俗稱草酸,分子式可以用H2C2O4表示,H2C2O4是一種二元弱酸,常溫下其電離平衡常數(shù)K1=5.0×10-2,K2=5.0×10-5
(1)H2C2O4的電離方程式為H2C2O4?H++HC2O4-,HC2O4-?H++C2O42-
(2)Na2C2O4溶液顯堿性(填“酸性”、“中性”或“堿性”),溶液中各離子濃度從大到小的順序為c(Na+)>c(C2O42-)>c(OH-)>c(HC2O4-)>c(H+).
(3)已知常溫下NH3•H2O的電離平衡常數(shù)K=1.75×10-5,常溫下,反應NH3•H2O+HC2O4-═NH4++C2O42-+H2O的平衡常數(shù)K=8.75×104

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