精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
镁铝合金是烟花生产过程中的重要原料,同时也可作为白光剂和照明剂.为了探究镁铝合金中各成分的含量,康康同学将一定质量的镁铝合金投入到850mL、一定物质的量浓度的稀硫酸中,合金全部溶解,然后又滴加5mol/L的NaOH溶液.若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量(m)随加入NaOH溶液的体积(V)的变化如图所示.
(1)请写出V2→V3时,发生反应的化学方程式:
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
,由此计算出合金中铝的物质的量为
0.15mol
0.15mol
.
(2)计算合金中镁的质量.(要有计算过程,下同)
(3)合金在溶于稀硫酸时,释放出的气体体积(标准状况)是多少?
(4)康康同学所用稀硫酸的物质的量浓度是多少?
分析:(1)由图可知,从开始至加入NaOH溶液V1mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为V2mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为硫酸钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;
溶解氢氧化铝沉淀消耗氢氧化钠溶液的体积为200mL-170mL=30mL,根据n=cV计算该阶段消耗氢氧化钠,再根据方程式计算n[Al(OH)3],根据Al元素守恒有n(Al)=n[Al(OH)3];
(2)由图可知,从加入40m氢氧化钠溶液开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为170mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,该阶段消耗氢氧化钠130mL,由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.17L-0.04L)×5mol/L=0.65mol.根据(1)中可知n[Al(OH)3],代入上式计算n[Mg(OH)2],由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2],再利用m=nM计算Mg的质量;
(3)根据电子转移守恒计算生成氢气的物质的量,再根据V=nVm计算氢气的体积;
(4)加入氢氧化钠溶液为170mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为硫酸钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中2n(Na2SO4)=n(NaOH),据此计算出n(Na2SO4),根据硫酸根守恒n(H2SO4)=n(Na2SO4),再利用c=
n
V
计算硫酸的物质的量浓度.
解答:解:(1)由图可知,从开始至加入NaOH溶液40mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为170mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为硫酸钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,
溶解氢氧化铝沉淀消耗氢氧化钠溶液的体积为200mL-170mL=30mL,该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以n[Al(OH)3]=0.03L×5mol/L=0.15mol,根据Al元素守恒有n(Al)=n[Al(OH)3]=0.15mol;
故答案为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;0.15mol;
(2)由图可知,从加入40m氢氧化钠溶液L开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为170mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,该阶段消耗氢氧化钠130mL,由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.17L-0.04L)×5mol/L=0.65mol.由(1)知n[Al(OH)3]=0.15mol,故3×0.15mol+2n[Mg(OH)2]=0.65mol,解得n[Mg(OH)2]=0.1mol,由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,所以Mg的质量为0.1mol×24g/mol=2.4g,
答:合金中镁的质量为2.4g.
(3)由(1)、(2)可知,n(Al)=0.15mol,n(Mg)=0.1mol,根据电子转移守恒可知,生成氢气的物质的量=
0.15mol×3+0.1mol×2
2
=0.325mol,故氢气的体积为0.325mol×22.4L/mol=7.28L,
答:生成氢气的体积为7.28L.
(4)加入氢氧化钠溶液为170mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为硫酸钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中2n(Na2SO4)=n(NaOH)=0.17L×5mol/L=0.85mol,故n(Na2SO4)=0.425mol,故n(H2SO4)=n(Na2SO4)=0.425mol,故该硫酸的物质的量浓度=
0.425mol
0.85L
=0.5mol/L,
答:该硫酸的浓度为0.5mol/L.
点评:考查镁铝化合物性质、混合物的计算,以图象题的形式考查,题目难度中等,分析图象各阶段的发生的反应是解题关键,再利用守恒计算.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2012?通州区一模)有四种短周期元素,它们的结构、性质等信息如下表所述:
元素 结构、性质等信息
X 构成有机物的主角,该元素的一种氧化物和气态氢化物都是典型的温室气体.
Y 短周期中(除稀有气体外)原子半径最大的元素,该单质液态时可用作核反应堆的传热介质.
Z 与Y同周期,其最高价氧化物的水化物呈两性.
M 海水中除氢、氧元素外含量最多的元素,其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂.
请根据表中信息填写:
(1)X元素在周期表中的位置
第二周期第IVA族
第二周期第IVA族
;其气态氢化物的电子式
;
(2)工业上制取Y单质常用的方法是
电解法
电解法
;
(3)Y离子半径比Z离子的半径
大
大
(填“小”或“大”);
(4)Z的单质和氧化铁反应可用于野外焊接钢轨,写出反应的化学方程式
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
Al2O3+2Fe
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
Al2O3+2Fe
;
(5)Z的某种盐是常用的净水剂,用离子方程式表示其净水原理
Al3++3H2O?Al(OH)3(胶体)+3H+
Al3++3H2O?Al(OH)3(胶体)+3H+
;
(6)举出实例说明M的非金属性比X强(用化学方程式表示)
Na2CO3+2HClO4=2NaClO4+CO2↑+H2O
Na2CO3+2HClO4=2NaClO4+CO2↑+H2O
.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

镁铝合金是烟花生产过程中的重要原料,同时也可作为白光剂和照明剂。为了探究镁铝合金中各成分的含量,康康同学将一定质量的镁铝合金投入到850 mL 一定物质的量浓度的稀硫酸中,合金全部溶解,然后又滴加5 mol·L-1的NaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量(m)随加入NaOH溶液的体积(V)的变化如右图所示:

(1)请写出加入NaOH溶液的体积由V2→V3时,所发生的化学反应方程式:___________________   _   _______,并由此计算合金中铝的质量。

(2)计算合金中镁的质量。

(3)合金在溶于稀硫酸时,释放出的气体体积(标准状况)是多少?

(4)康康同学所用稀硫酸的物质的量浓度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

镁铝合金是烟花生产过程中的重要原料,同时也可作为白光剂和照明剂.为了探究镁铝合金中各成分的含量,康康同学将一定质量的镁铝合金投入到850mL、一定物质的量浓度的稀硫酸中,合金全部溶解,然后又滴加5mol/L的NaOH溶液.若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量(m)随加入NaOH溶液的体积(V)的变化如图所示.
(1)请写出V2→V3时,发生反应的化学方程式:______,由此计算出合金中铝的物质的量为______.
(2)计算合金中镁的质量.(要有计算过程,下同)
(3)合金在溶于稀硫酸时,释放出的气体体积(标准状况)是多少?
(4)康康同学所用稀硫酸的物质的量浓度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:2009-2010学年河南省郑州市高一(上)期末化学试卷(解析版) 题型:解答题

镁铝合金是烟花生产过程中的重要原料,同时也可作为白光剂和照明剂.为了探究镁铝合金中各成分的含量,康康同学将一定质量的镁铝合金投入到850mL、一定物质的量浓度的稀硫酸中,合金全部溶解,然后又滴加5mol/L的NaOH溶液.若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量(m)随加入NaOH溶液的体积(V)的变化如图所示.
(1)请写出V2→V3时,发生反应的化学方程式:______,由此计算出合金中铝的物质的量为______.
(2)计算合金中镁的质量.(要有计算过程,下同)
(3)合金在溶于稀硫酸时,释放出的气体体积(标准状况)是多少?
(4)康康同学所用稀硫酸的物质的量浓度是多少?

查看答案和解析>>

同步练习册答案