將鎂、鋁的混合物共0.2mol,溶于200mL 4mol•L﹣1的鹽酸溶液中,然后再滴加2mol•L﹣1的NaOH溶液.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)若在滴加NaOH溶液的過(guò)程中,沉淀質(zhì)量m 隨加入NaOH溶液的體積V變化情況如圖所示.當(dāng)V1=160mL時(shí),則金屬粉末中n (Al)=      mol

(2)0~V1段發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為           ;

(3)若在滴加NaOH溶液的過(guò)程中,欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全,則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)=      mL;

(4)若鎂、鋁的混合物仍為0.2mol,其中鎂粉的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為a,改用200mL 4mol•L﹣1的硫酸溶解此混合物后,再加入840mL 2mol•L﹣1的NaOH溶液,所得沉淀中無(wú)Al(OH)3,則a的取值范圍為      


考點(diǎn):  有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算.

專題:  計(jì)算題.

分析:  (1)根據(jù)圖象可知,在滴加NaOH溶液到體積V1=160mL過(guò)程中,沒(méi)有沉淀生成,說(shuō)明鹽酸有剩余,滴加的NaOH用于中和剩余鹽酸,V1=160mL時(shí),剩余的HCl與滴加的NaOH恰好完全反應(yīng),溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl混合液,根據(jù)Mg原子、Al原子、Cl離子、Na+離子守恒,列方程求算n(Al);

(2)0~V1段滴入的氫氧化鈉溶液與剩余的氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉和水;

(3)當(dāng)溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全時(shí),即沉淀達(dá)到最大值,此時(shí),溶液是NaCl溶液,根據(jù)Cl離子和Na+離子守恒有n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)求出n(NaOH),再利用V=計(jì)算滴入NaOH溶液的體積;

(4)反應(yīng)后的混合溶液,再加840mL 2mol•L﹣1的NaOH溶液,所得沉淀中無(wú)Al(OH)3,溶質(zhì)為硫酸鈉、偏鋁酸鈉,由于為金屬混合物,則a<1,根據(jù)鈉離子守恒,應(yīng)滿足n(NaOH)≥2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),根據(jù)鋁元素守恒用a表示出n(NaAlO2),據(jù)此確定a的取值范圍.

解答:  解:(1)當(dāng)V1=160mL時(shí),此時(shí),溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液,

由Na+離子守恒可知,n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol,

200mL 4mol•L﹣1的鹽酸溶液中含有氯化氫的物質(zhì)的量為:4mol/L×0.2L=0.8mol,

設(shè)混合物中含有MgCl2xmol、AlCl3為ymol,則:

根據(jù)Mg原子、Al原子守恒有:x+y=0.2,

根據(jù)Cl離子守恒有:2x+3y=0.8﹣0.32=0.48,

聯(lián)立方程解得:x=0.12、y=0.08,

所以金屬粉末中:n(Mg)=0.12mol、n(Al)=y=0.08mol,

故答案為:0.08;

(2)0~V1段,滴入氫氧化鈉溶液后沒(méi)有生成沉淀,說(shuō)明鹽酸過(guò)量,滴入的氫氧化鈉與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為:H++OH=H2O,

故答案為:H++OH=H2O;

(3)當(dāng)溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全時(shí),此時(shí),溶液是NaCl溶液,根據(jù)Cl離子和Na+離子守恒有:n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)=4mol/L×0.2L=0.8mol,

所以需要加入氫氧化鈉溶液體積為:V(NaOH)==0.4L=400mL,

故答案為:400;

(4)由于為金屬混合物,則a<1,Al的物質(zhì)的量為:0.1(1﹣a)mol,反應(yīng)后的混合溶液,再加入840mL 2mol•L﹣1的NaOH溶液,所得沉淀中無(wú)Al(OH)3,則溶質(zhì)為硫酸鈉、偏鋁酸鈉,根據(jù)鋁元素守恒可知:n(NaAlO2)=0.1(1﹣a)mol,

根據(jù)鈉離子守恒,應(yīng)滿足:n(NaOH)≥2n(Na2SO4)+n(NaAlO2),即0.84×2≥2×0.2×4+0.1(1﹣a),

解得:a≥0.6,

所以a的取值范圍為:故0.6≤a<1,

故答案為:0.6≤a<1.

點(diǎn)評(píng):  本題考查了有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算,題目難度較大,對(duì)于圖象題,要明確每一段圖象發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、知道拐點(diǎn)代表的含義及溶液中溶質(zhì)的成分,結(jié)合方程式對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析;注意守恒思想的運(yùn)用,使計(jì)算簡(jiǎn)化.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列各變化中,屬于原電池反應(yīng)的是( 。

 

A.

在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層

 

B.

鍍鋅鐵表面有劃損時(shí),也能阻止鐵被氧化

 

C.

紅熱的鐵絲與冷水接觸,表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層

 

D.

濃硝酸比稀硝酸更容易氧化金屬銅

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列各組試劑(括號(hào)內(nèi)的是滴加試劑)做溶液導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,可以觀察到燈泡由亮變暗直至熄滅,然后又逐漸變亮的是(  )

 

A.

BaCl2溶液(稀硫酸)

B.

氨水(醋酸溶液)

 

C.

Ba(OH)2溶液[Ba(HCO32溶液]

D.

Ba(OH)2溶液(NaHSO4溶液)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


向一定量的FeO、Fe、Fe2O3的混合物中加入100ml1mol/L的鹽酸,恰好使混合物完全溶解,放出224ml標(biāo)況下的氣體,在所得溶液中滴入硫氰化鉀溶液無(wú)血紅色出現(xiàn)(即無(wú)3價(jià)鐵).若用足量CO在高溫下還原同質(zhì)量的此混合物,能得到鐵的質(zhì)量是()

    A.             11.2g               B. 5.6g            C. 2.8g D. 無(wú)法計(jì)算

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


已知X、Y、Z、W均為中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的單質(zhì)或化合物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分產(chǎn)物已略去).則W、X不可能是:()

選項(xiàng)    A     B        C                 D

X       C     Fe       Ca(OH)2溶液     AlCl3

W       O2    HNO3     CO2               NH3•H2O

    A.             A  B.             B  C.             C  D.  D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


下列實(shí)驗(yàn)操作可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)操作

A.

驗(yàn)證乙炔能被酸性高錳酸鉀溶液氧化

將電石與飽和食鹽水反應(yīng)生成的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,觀察溶液是否褪色

B.

檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物的還原性

取少量淀粉溶液,與稀硫酸共熱后再加入銀氨溶液,水浴加熱,觀察是否出現(xiàn)銀鏡

C.

除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸

加入足量飽和Na2CO3溶液,振蕩,靜置,分液,取出上層液體

D.

檢驗(yàn)溴乙烷中的溴元素

取少量溴乙烷,與氫氧化鈉溶液共熱后加入硝酸銀溶液,觀察是否出現(xiàn)白色沉淀

 

A.

A

B.

B

C.

C

D.

D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


已知化合物B3N3H6(硼氮苯)與苯的分子結(jié)構(gòu)相似,如圖所示,則硼氮苯的四氯取代物(B3N3H2Cl4)的同分異構(gòu)體的數(shù)目為( 。

 

A.

2

B.

3

C.

4

D.

5

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


不同溫度(T1和T2)時(shí),硫酸鋇在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示,已知硫酸鋇在水中溶解時(shí)吸收熱量。下列說(shuō)法正確的是

A. T1>T2    B. 加入BaCl2固體,可使a點(diǎn)變成c點(diǎn)

C. c點(diǎn)時(shí),在T1、T2兩個(gè)溫度下均有固體析出    D. a點(diǎn)和b點(diǎn)的Ksp相等

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:


水的電離平衡曲線如圖所示:

A點(diǎn)表示25℃時(shí)水在電離平衡時(shí)的離子濃度,當(dāng)溫度上升到100℃時(shí),水的電離平衡到達(dá)B點(diǎn)。

(1)25℃時(shí)水的離子積為_(kāi)_______________,100℃時(shí)水的離子積為_(kāi)_______________。

(2)100℃時(shí),將pH=8的Ba(OH)2溶液與pH=5的稀鹽酸混合,并保持100℃恒溫,欲使混合溶液的pH=7,則Ba(OH)2溶液與鹽酸的體積比為_(kāi)_____。

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