【題目】將一定質(zhì)量的Mg和Al混合物投入400mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體.待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示.計算:
(1)Mg和Al的總質(zhì)量為多少g?
(2)硫酸的物質(zhì)的量濃度為多少?
(3)生成的H2物質(zhì)的量為多少?

【答案】
(1)解:由圖像可知,從開始至加入NaOH溶液40mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應(yīng)為:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.當(dāng)V(NaOH溶液)=400mL時,沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物質(zhì)的量之和為0.7mol,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(Na2SO4)等于400mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.從400mL開始,NaOH溶解Al(OH)3,發(fā)生反應(yīng)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,當(dāng)沉淀不再減少,此時全部為Mg(OH)2,物質(zhì)的量為0.3mol,所以沉淀量最大時,Mg(OH)2為0.3mol,Al(OH)3為0.7mol﹣0.3mol=0.4mol,所以該階段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.4mol,氫氧化鈉的濃度為 =5mol/L.

由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.4mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.3mol,故Mg和Al的總質(zhì)量為0.4mol×27g/mol+0.3mol×24g/mol=18g,

答:Mg和Al的總質(zhì)量為18g;


(2)解:沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.4L×5mol/L=2mol,所以n(Na2SO4)=1mol,所以硫酸的濃度為 =2.5mol/L,

答:硫酸的濃度為2.5mol/L;


(3)解:由(1)中可知n(Al)=0.4mol,n(Mg)=0.3mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.4mol+2×0.3mol=1.8mol,所以n(H2)=0.9mol,

答:生成的H2物質(zhì)的量為0.9mol.


【解析】由圖像可知,從開始至加入NaOH溶液40mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應(yīng)為:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.當(dāng)V(NaOH溶液)=400mL時,沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3 , 二者物質(zhì)的量之和為0.7mol,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4 , 根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(Na2SO4)等于400mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.從400mL開始,NaOH溶解Al(OH)3 , 發(fā)生反應(yīng)NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,當(dāng)沉淀不再減少,此時全部為Mg(OH)2 , 物質(zhì)的量為0.3mol,所以沉淀量最大時,Mg(OH)2為0.3mol,Al(OH)3為0.7mol﹣0.3mol=0.4mol,所以該階段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.4mol,氫氧化鈉的濃度為 =5mol/L.(1)由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3],n(Mg)=n[Mg(OH)2],在根據(jù)m=nM計算各自的質(zhì)量,進(jìn)而計算金屬的總質(zhì)量;(2)沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3 , 溶液中溶質(zhì)為Na2SO4 , 根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(NaOH)=2n(Na2SO4),根據(jù)硫酸根守恒n(H2SO4)=n(Na2SO4),再根據(jù)c= 計算;(3)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg),據(jù)此計算n(H2).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】水合草酸亞鐵(FeC2O4·xH2O)是生產(chǎn)鋰電池的原料,難溶于水,受熱易分解。某化學(xué)興趣小組對草酸亞鐵的一些性質(zhì)進(jìn)行探究;卮鹣铝袉栴}:

(1)實(shí)驗(yàn)室用硫酸亞鐵溶液和草酸制備水合草酸亞鐵,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________。

(2)將水合草酸亞鐵溶于適量鹽酸。分別取2 mL此溶液于3支試管中,進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

①第一支試管中加入幾滴KSCN溶液,溶液不變紅;

②第二支試管中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀;

③第三支試管中加入幾滴酸性KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去。

上述實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明水合草酸亞鐵中存在Fe2+的是_________(填編號)。

(3)為測定水合草酸亞鐵中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

驗(yàn)步驟如下:a.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2;b.加熱裝置A一段時間;c.停止加熱,冷卻到室溫;d.關(guān)閉K1和K2,稱量A;e.重復(fù)上述步驟,直至A恒重,記為m3 g。

①步驟b至步驟c繼續(xù)通入N2的目的是 ________________。

②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄,計算水合草酸亞鐵化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x______(列式表示)。

(4)為探究草酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(3)中已恒重的裝置A接入下圖所示部分的裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,充分加熱。實(shí)驗(yàn)后石英玻璃管中固體僅殘留一種有磁性的黑色化合物。

①寫出草酸亞鐵受熱分解的化學(xué)方程式____________。

②實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、____________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是( 。
①少用煤作燃料;②把工廠煙囪造高;③燃料脫硫;④在已酸化的土壤中加石灰;⑤開發(fā)新的能源.
A.②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一氧化碳、二氧化碳的利用具有十分重要的意義,科學(xué)家提出以下幾個設(shè)想:

Ⅰ.二氧化碳與氫氣在催化劑作用下可制取低碳烯烴。在一恒容密閉容器中分別投入1molCO2、3molH2,發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H;在不同溫度下,用傳感技術(shù)測出平衡時H2的物質(zhì)的量變化關(guān)系如圖所示。

(1)其他條件不變,起始時若按1molCO2、2molH2進(jìn)行投料,則CO2的轉(zhuǎn)化率將____________(填“增大”“ 減小”或“不變”)。

(2)△H____________ (填“>”“<”或“不能確定”)0。

(3)若測試中體系內(nèi)無氧氣產(chǎn)生,試結(jié)合圖示推斷熱穩(wěn)定性:C2H4_______(填“>” “<”或“不能確定”)H2O。

Ⅱ.甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料,工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式以及在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如下表所示。

化學(xué)反應(yīng)

500

700

800

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H1

K1

2.5

0.34

0.15

②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2

K2

1.0

1. 70

2.52

③3H2(g)+CO2 (g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3

K3

請回答下列問題:

(4)根據(jù)反應(yīng)比較△H1__________(填“>”“ <”或“不確定”)△H2

(5)500℃時測得反應(yīng)③在某時刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的濃度分別為0.8mol·L-1、0.1mol×L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1,則此時v(正)____________(填“>”“ =”或“<””)v(逆)。

(6)下列措施能使反應(yīng)③的平衡體系中增大的是___________(填字母)。

A.將H2O(g)從體系中分離出去 B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大

C.升高溫度 D.再充入1molH2

Ⅲ.(7)有人設(shè)想將CO按下列反應(yīng)除去:2CO(g)=2C(s)+O2(g),請你分析該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)?_______________(填“能”或“不能”),依據(jù)是__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大,A和C同族,B和D同族,C的簡單離子和B的簡單離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。A和B、D、E均能形成共價型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的化合物中陰陽離子的個數(shù)比為1:1。根據(jù)判斷出的元素及相應(yīng)化學(xué)式回答問題:

(1)五種元素中,金屬性最強(qiáng)的是_______(填元素名稱),非金屬性最強(qiáng)的元素是_____(填元素名稱)。

(2)由元素A分別和元素B、D、E所形成的共價型化合物中,熱穩(wěn)定性最差的是________________________________________(用化學(xué)式表示)。

(3)元素A和E形成的化合物與元素A和B形成的化合物反應(yīng),產(chǎn)物的電子式為____________,其中存在的化學(xué)鍵類型為_________________________。

(4)E離子的結(jié)構(gòu)示意圖是_______________。單質(zhì)E與水反應(yīng)的離子方程式為_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)于氯及其化合物的說法不正確的是

A. 干燥的氯氣可以使鮮花褪色

B. 氫氣在氯氣中安靜地燃燒,發(fā)出黃色火焰,生成物溶于水可制得鹽酸

C. 漂白粉的主要成分為CaCl2Ca(ClO)2,有效成分為后者

D. 新制氯水中含有HClO,具有漂白性

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定條件下經(jīng)不同的化學(xué)反應(yīng),可以實(shí)現(xiàn)圖示變化,A為酸式鹽;B為無色無味氣體;無色氣體D可使紅色石蕊試紙變藍(lán);X、F和Y為氣體單質(zhì),且Y為有色氣體,F(xiàn)為空氣的主要成分之一;G為正鹽,G和無色氣體M在溶液中可反應(yīng)生成B,反應(yīng)⑤是常見工業(yè)原理.
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:A;Y
(2)寫出反應(yīng)②的離子方程式
(3)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式
(4)常溫下pH=10,體積均為100mL的D、W兩溶液與M反應(yīng),消耗的M的物質(zhì)的量關(guān)系DW(填“大于”“小于”或“等于”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】綠礬(FeSO47H2O)硫酸法生產(chǎn)一種稀有金屬產(chǎn)品過程中產(chǎn)出的副產(chǎn)品,產(chǎn)品外觀為淡綠色或淡黃綠色結(jié)晶固體.加入適量可調(diào)節(jié)堿性水中的pH,與水中懸浮物有機(jī)結(jié)合,并加速沉淀,主要應(yīng)用于水質(zhì)凈化和工業(yè)廢水處理,同時具有殺菌作用.
(1)98% 1.84g/cm3的濃硫酸在稀釋過程中,密度下降,當(dāng)稀釋至50%時,密度為1.4g/cm3 , 50%的硫酸物質(zhì)的量濃度為(保留兩位小數(shù)),50%的硫酸與30%的硫酸等體積混合,混合酸的濃度為(填>、<、=“)40%“.
(2)實(shí)際生產(chǎn)用20%發(fā)煙硫酸(100克發(fā)煙硫酸含SO320克)配制稀硫酸,若用SO3nH2O表示20%的發(fā)煙硫酸,則n=(保留兩位小數(shù)).
(3)綠礬在空氣中容易被部分氧化為硫酸鐵,現(xiàn)取7.32克晶體溶于稀鹽酸后,加入足量的BaCl2溶液,過濾得沉淀9.32克;再通入112mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氯氣恰好將Fe2+完全氧化,推測晶體的化學(xué)式為
(4)硫酸亞鐵銨[(NH42SO4FeSO46H2O](俗稱莫爾鹽),較綠礬穩(wěn)定,在分析化學(xué)中常用來配制Fe2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用此Fe2+的標(biāo)準(zhǔn)溶液可以測定剩余稀硝酸的量.現(xiàn)取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200mL 2mol/L稀硝酸溶液處理,發(fā)生反應(yīng)如下: 10NO3+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42+8H2O
8NO3+3CuS+8H+=3Cu2++3SO42+8NO↑+4H2O
剩余的稀硝酸恰好與V mL 2mol/L (NH42Fe(SO42溶液完全反應(yīng).
已知:NO3+3Fe2++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
①V值范圍

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于有機(jī)物的敘述不正確的是( 。
A.淀粉、纖維素都屬于糖類且互為同分異構(gòu)體
B.戊烷(C5H12)有三種同分異構(gòu)體
C.乙醇、乙酸、葡萄糖均能發(fā)生酯化反應(yīng)
D.福爾馬林、醫(yī)用酒精均能使蛋白質(zhì)變性,可用作消毒劑

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