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某研究性学习小组为测定镁和铝的混合物中铝的质量分数,称取该混合物a g,溶于200 mL 5 moL HCl溶液中,共收集到标准状况下的氢气3.36 L。

    (1)a的取值范围是    _______    。

    (2)向反应后所得溶液中逐渐加入4 mol/L的NaOH溶液。当沉淀质量达到最大值时,加入的NaOH溶液的体积是   _______  mL,沉淀的最大质量是   _______    g(用含a的代数式表示)

    (3)继续加入NaOH溶液至沉淀质量不再发生变化时,过滤、洗涤并灼烧沉淀至恒重,所得残余固体的质量仍为a g,计算原混合物中铝的质量分数(写出计算过程)。

(1) 2.7<a<3.6

 (2)250 ; a+5.1

(3)a g 残余固体为MgO

      其中Mg元素的质量为a g × 24/40 =0.6a  g 

     Al的质量分数=(a g-0.6a g)/a g ×100%=40%


解析:

(1)采取极值,产生3.36 L氢气,若全部是Mg,需要3.6克,若全部是Al,需要2.7克。所以混合物质量为2.7<a<3.6。(2) 沉淀质量达到最大值,铝离子、镁离子都完全沉淀,溶液中溶质恰好全部为氯化钠。

故n(NaOH)= n(Na+)= n(Cl-)= n(HCl)=5mol/L×0.2L=1mol。

V(NaOH)=1mol/4mol·L-1 =0.25lL;

沉淀质量最大值的求算,因不知镁、铝的混合比例,不能通过求出氢氧化铝、氢氧化镁各自的质量再加和来做。可如此考虑:m(沉淀)max= m(金属元素)+ m(OH-)=a+17g/mol×0.3mol 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2011?晋中三模)某研究性学习小组为确定某碱式碳酸镁样品的组成,设计出了下图所示的实验装置(图中A至D的部分).[已知碱式碳酸镁Mgx(OH)y(CO3)z(x、y、z为正整数)加热能分解生成氧化镁、水和二氧化碳]

(1)按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,应首先进行的操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性
;A处干燥管盛放的药品是
碱石灰(或氧化钙)
碱石灰(或氧化钙)
,其作用是
除去进入装置的空气中所含带的水蒸气和二氧化碳
除去进入装置的空气中所含带的水蒸气和二氧化碳
.
(2)指导老师在审阅设计方案后指出需要在E处进行改进,请你帮助该小组设计出改进方案:
添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管
添加一个盛有碱石灰(或氧化钙)的干燥管
.
(3)加热前需要进行的必要操作是
鼓入空气
鼓入空气
,其目的是
赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳
赶走装置中含有水蒸气和二氧化碳
;对活塞的操作方法是:打开活塞
K1、K2
K1、K2
,关闭活塞
K3
K3
.
(4)关闭活塞K1、K2,打开K3,加热一段时间后,同学们发现C处洗气瓶中几乎没有气泡冒出,这是由于
B装置中的反应已完全
B装置中的反应已完全
.
(5)待B装置中的反应完全后,打开K1,再缓缓鼓入空气数分钟,其目的是
将反应生成的残留在装置中的水蒸气和二氧化碳全部赶到装置C和D中
将反应生成的残留在装置中的水蒸气和二氧化碳全部赶到装置C和D中
.
(6)实验测得数据如下:碱式碳酸镁样品22.6g;反应前C装置的质量为87.6g,反应后质量为89.4g;反应前D装置的质量为74.7g,反应后质量为83.5g.请计算推导该碱式碳酸镁的化学式
Mg3(OH)2(CO3)2
Mg3(OH)2(CO3)2
,该碱式碳酸镁受热分解的化学方程式为
Mg3(OH)2(CO3)2
  △  
.
 
3MgO+2CO2↑+H2O
Mg3(OH)2(CO3)2
  △  
.
 
3MgO+2CO2↑+H2O
.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

“速力菲”是一种人工合成的补铁剂,某研究性学习小组为探究其主要成分,进行了如下实验:
(1)打开这种药片的密封膜,发现其外观为淡黄色;
(2)将“速力菲”投入小试管中,加入少量蒸馏水,充分振荡后发现溶液变浑浊;慢慢加入稀硫酸后溶液变得澄清透明并显黄色;滴加KSCN溶液,立即变为血红色.学生甲由此断定“速力菲”的主要成分是三价铁盐;
(3)学生乙的操作与甲大致相同,所不同的是他动作敏捷,且在振荡前用橡皮塞塞紧试管口.结果发现:溶液仅显示淡红色.乙同学认为“速力菲”的主要成分不是三价铁盐而是亚铁盐.
(4)为了确认甲、乙的结论是否正确,学生丙将乙所得的淡红色溶液分成两份继续进行实验:
试回答下列问题:
(1)甲、乙两位同学的结论中比较合理的是
乙
乙
,另一同学判断出错的原因是
亚铁盐在空气中易被氧气氧化
亚铁盐在空气中易被氧气氧化
.
(2)丙的实验①说明维生素C具有较强的
还原
还原
性(填“氧化”或“还原”).
(3)写出与丙的实验②中现象对应的离子反应方程式
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
;
Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3
Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3

(4)关于丙的实验③中的现象,丙同学提出了两种假设:一种是过量的氯水与Fe3+结合生成了某种稳定的新物质;另一种则是过量的氯水将SCN-氧化了.请你设计一个实验方案以确认哪种假设更合理
再加过量KSCN溶液,如果变血红色,则第二种合理;如果不变色,则第一种合理
再加过量KSCN溶液,如果变血红色,则第二种合理;如果不变色,则第一种合理

(5)针对实验目的,本次实验尚未完成的任务是
未能测其成分
未能测其成分
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

精英家教网实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应.
实验编号
试剂
A B C
10% H2O2/mL 20.0 V1 V2
2mol/L  FeCl3/mL 0 5.0 10.0
H2O/mL V3 V4 0
按要求回答下列问题:
(1)欲用如图装置来比较该反应的反应速率快慢,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测
 
推(计)算反应速率.
(2)为实现实验目的,则V1=
 
,V2=
 
;V3=
 
,V4=
 
.
(3)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是
 
(填“实验编号”)
(4)已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行,其中第一步反应为:2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+,则第二步反应的离子方程式为:
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

铁是人类较早使用的金属之一.运用所学知识,回答下列问题.
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的方法是
 
.
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板,请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式:
 
.
(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成,进行了如下实验:
①取少量待测溶液,滴入KSCN溶液呈红色,则待测液中含有的金属阳离子是
 
;②溶液组成的测定:取50.0mL待测溶液,加入足量的AgNO3溶液,得21.525g白色沉淀.则溶液中c(Cl-)=
 
mol?L-1.
③验证该溶液中含有Fe2+,正确的实验方法是
 
.
A.观察溶液是否呈浅绿色
B.取适量溶液,滴入酸性高锰酸钾溶液,若褪色,证明含有Fe2+
C.取适量溶液,滴入氯水,再滴入KSCN溶液,若显血红色,证明原溶液中含有Fe2+
(4)工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜,并获得FeCl3溶液,设计如图方案:
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①滤渣C的化学式为
 
.
②加过量D发生反应的离子方程式为
 
.
③通入F发生反应的化学方程式为
 
.

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年福建省5月高考三轮模拟化学试卷(解析版) 题型:填空题

(1)M由两种短周期元素组成,每个M分子含有18个电子,其分子球棍模型如图所示。测得M的摩尔质量为32g/mol。画出编号为2的原子结构示意图:               。

(2)已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5,加入氯水,振荡后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是                                (用离子方程式表示)。

(3)在常温常压和光照条件下,N2在催化剂(TiO2)表面与H2O反应,生成1molNH3和O2时的能量变化值为382.5kJ,达到平衡后此反应NH3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为                      。

T/K

303

313

323

NH3生成量/(10—1mol)

4.3

5.9

6.0

 

(4)在溶液中,一定浓度的NH4+能溶解部分Mg(OH)2固体,反应如下:

2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)

写出上述反应的平衡常数表达式                                           

某研究性学习小组为探究Mg2+与NH3·H2O反应形成沉淀的情况,设计如下两组实验

实验①

等体积1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合

生成白色沉淀

实验②

等体积0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合

无现象

 

请分析实验①、②产生不同现象的原因:                                       。

(5)在室温下,化学反应I—(aq)+ ClO—(aq) = IO—(aq) + Cl—(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示:

实验编号

I—的初始浓度

(mol·L—1)

ClO—的初始浓度

(mol·L—1)

OH—的初始浓度

(mol·L—1)

初始速率v

(mol·L—1· s—1)

1

2 × 10—3

1.5 × 10—3

1.00

1.8 × 10—4

2

a

1.5 × 10—3

1.00

3.6 × 10—4

3

2 × 10—3

3 × 10—3

2.00

1.8 × 10—4

4

4 × 10—3

3 × 10—3

1.00

7.2 × 10—4

 

已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v= k [I—­]1 [ClO—]b [OH—]c(温度一定时,k为常数)。

①设计实验2和实验4的目的是                             ;

②若实验编号4的其它浓度不变,仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13,反应的初始速率v=                  。

 

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