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现有0.40mol/LAlCl3和0.80mol/L FeCl3的混合溶液100mL,往其中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,当Al3+和Fe3+完全沉淀时,沉淀量达到最大值;然后继续滴加NaOH溶液,沉淀开始溶解,当前后加入的NaOH溶液总量达到200mL时,沉淀不再减少.
请回答;
(1)当沉淀达到最大量时,Al(OH)3的物质的量是
 
mol;
(2)反应中所用NaOH溶液的物质的量浓度是
 
mol/L;
(3)当加入NaOH的物质的量为0.30mol时所得沉淀的质量最多为
 
g.
考点:有关混合物反应的计算,镁、铝的重要化合物
专题:几种重要的金属及其化合物
分析:(1)向AlCl3和FeCl3混合溶液中加入含NaOH的溶液时,产生的沉淀量达最大值,此时发生FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl、AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,根据n=cV计算n(AlCl3),根据方程式计算沉淀达到最大量时生成Al(OH)3的物质的量;
(2)继续加入NaOH溶液,沉淀开始溶解,发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,沉淀不再减少时,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,由氯离子守恒可知n(NaCl)=3n(AlCl3)+3n(FeCl3),由Al元素守恒可知n(NaAlO2)=n(AlCl3),根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2),再根据c=
n
V
计算;
(3)滴加NaOH溶液,首先发生FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,氯化铁反应完毕,若NaOH有剩余,再发生AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,氯化铝反应完毕,若NaOH有剩余,最后发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,根据方程式进行过量计算解答.
解答: 解:向AlCl3和FeCl3混合溶液中加入含NaOH的溶液时,产生的沉淀量达最大值,此时发生FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl、AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,继续加入NaOH溶液,沉淀开始溶解,发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,
(1)n(AlCl3)=0.1L×0.4mol/L=0.04mol,由方程式可知生成Al(OH)3的物质的量=n(AlCl3)=0.04mol,故答案为:0.04;
(2)n(FeCl3)=0.1L×0.8mol/L=0.08mol,沉淀不再减少时,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,由氯离子守恒可知n(NaCl)=3n(AlCl3)+3n(FeCl3)=3×(0.04mol+0.08mol)=0.36mol,由Al元素守恒可知n(NaAlO2)=n(AlCl3)=0.04mol,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=0.36mol+0.04mol=0.4mol,故NaOH的物质的量浓度=
0.4mol
0.2L
=2mol/L,
故答案为:2mol/L;
(3)FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
0.08mol  0.24mol
氯化铁完全反应消耗NaOH物质的量为0.24mol<0.3mol,故NaOH有剩余,则剩余NaOH物质的量=0.3mol-0.24mol=0.06mol,生成氢氧化铁的物质的量为0.08mol,
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
0.04mol  0.12mol
0.04mol氯化铝完全反应消耗NaOH物质的量为0.12mol>0.06mol,故NaOH完全反应,AlCl3有剩余,生成氢氧化铝的物质的量为0.06mol×
1
3
=0.02mol,
故得到沉淀的最大重量=0.08mol×107g/mol+0.02mol×78g/mol=10.12g,
故答案为:10.12.
点评:本题考查混合物计算,清楚发生的反应过程是解题的关键,(2)注意利用守恒思想计算,(3)为易错点、难点,混合溶液中滴加NaOH,铁离子先转化为沉淀,学生溶液忽略,难度较大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

化学与科学、技术、社会、环境密切相关.下列有关说法中不正确的是(  )
A、海水是一个巨大的宝藏,如氯、溴、碘、硫、钠、钾等元素主要来自于海水
B、近期媒体报道的某白酒中的增塑剂是对人体健康有害的物质
C、以NO和NO2为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因
D、高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列实验原理或操作正确的是(  )
A、
    过滤
B、
  称量固体氢氧化钠
C、
   分液
D、
    加热液体

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科目:高中化学 来源: 题型:

厨房中的化学知识很多,下面是有关厨房中的常见操作或者常见现象,其中不属于氧化还原反应的是(  )
A、牛奶久置变质腐败
B、烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹
C、用煤气灶燃烧沼气(主要成分为甲烷:CH4)为炒菜提供热量
D、用醋酸除去水垢[主要成分是CaCO3、Mg(OH)2]

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科目:高中化学 来源: 题型:

已知NH3与CuO在加热条件下可生成N2,方程式为2NH3+3CuO
 △ 
.
 
3Cu+N2+3H2O.纯氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁,氮化镁遇水反应可生成氢氧化镁和氨气.
(1)下面是化学课外小组的同学提出的实验室制备氨气的几种方案:
A.硫酸铵固体与消石灰共热    B.浓氨水逐滴加到新制的生石灰中
C.在一定条件下,氮气与氢气化合  D.加热分解氯化铵固体
你认为其中较简单易行的方案有
 
(填字母);其反应的化学方程式为:
 

(2)该小组同学设计的制备氮化镁的实验方案如下图(夹持及加热仪器没有画出),且在实验前系统内的空气均已排尽.

①该实验完成后,能否得到纯净的氮化镁
 
(填“能”或“不能”);简述理由
 
.
②装置C的作用是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学--选修:化学与技术】CoCl2?6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2?6H2O的一种新工艺流程如下图:

已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2?6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴.
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 7.6 3.4
完全沉淀 4.1 9.7 9.2 5.2
请回答下列问题:
(1)在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为
 
.
(2)加过氧化氢的作用是
 
,加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为
 
;
(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是
 
、
 
和过滤.
(4)制得的CoCl2?6H2O需减压烘干的原因是
 
.
(5)为测定产品中CoCl2?6H2O含量,某同学将一定量的产品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量.通过计算发现产品中CoCl2?6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是
 
(任写1点).

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科目:高中化学 来源: 题型:

在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴液溴,振荡后溶液变为黄色.
(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致,使溶液变黄色的物质是:
 
  (填粒子的化学式,下同);乙同学认为这是发生化学反应所致,使溶液变黄色的物质是
 
.
(2)现提供以下试剂:
A.酸性高锰酸钾溶液  B.氢氧化钠溶液  C.四氯化碳 D.硫氰化钾溶液.
请判断哪位同学的推断是正确的,并用两种方法加以验证,写出选用的试剂编号及实验中观察到的现象.
 
同学正确
选用试剂(填代号) 实验现象
第一种方法
 
 
第二种方法
 
 
(3)根据上述实验推测,若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是
 
若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的,你认为是否可行?
 
 理由是:
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领域,实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测.
I.制备

(l)溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用:①是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团;②
 
.
(2)操作Ⅲ的名称是
 
.
Ⅱ.产品检测
(一)定性检测:产品中铁元素价态检测
试剂主要有:3mol?L-1硫酸溶液、0.1mol?L-1氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol?L-1酸性高锰酸钾溶液、氯水(其他用品任选)
(3)请选用上述试剂完成表格
步骤 实验操作 实验现象、结论
1 取一定量3mol/L硫酸溶液于试管中,加热煮沸去除溶解氯气 /
2 取少量产品于试管中,加适量步骤1处理好的溶液,溶解、配成溶液 固体溶解,溶液呈浅黄色
3 取少量步骤2配好的溶液于试管中,滴加几滴20%硫氰化钾溶液,振荡
 
产品含有Fe3+
4  
 

 
产品含有Fe2+
(二)定量测定:
称取23.2g产品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6g.取滤液体积的
1
10
用浓度为0.2000mol?L-1的酸性KMn04溶液滴定,至终点时消耗KMnO4溶液29.80mL.
(4)①配制KMnO4溶液:准确称取m g KMnO4,置于烧杯中,加适量蒸馏水,
 
,将溶液转入250ml.容量瓶中,洗涤,定容,摇匀.此过程中使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒、250mL容量瓶外,还需要的玻璃仪器是
 
.
②产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为
 
.
Ⅲ.结果讨论
(5)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于2:1的可能原因是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

维生素C可以与酸性高锰酸钾溶液反应,高锰酸钾中的锰元素生成正二价锰离子,那么维生素C发生了
 
(填“氧化”或“还原”)反应.

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