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.
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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(HCO3)2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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