某研究型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200mL 5mol/L HCl溶液中,共收集到标准状况下的氢气3.36L.(1)a
题型:南京一模难度:来源:
某研究型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200mL 5mol/L HCl溶液中,共收集到标准状况下的氢气3.36L. (1)a 的取值范围是______. (2)向反应后所得溶液中逐渐加入4mol/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). |
答案
(1)根据氢气体积,可以确定氢气物质的量为=0.15mol,则反应的氢离子的物质的量为0.15×2=0.3mol, HCl溶液中HCl物质的量为0.2L×5mol/L=1mol,则盐酸未完全反应. 根据Mg和Al与盐酸的反应可知,当氢气的量固定时,合金全为Mg时合金质量最大,当合金全为Al时合金质量最 Mg~H2 2Al~3H2 0.15mol 0.15mol 0.1mol 0.15mol 所以两种状况下合金质量分别为:Mg:0.15mol×24g/mol=3.6g,Al:0.1mol×24g/mol=2.7g, 故答案为:2.7<a<3.6; (2)根据反应过程我们可以发现 Mg~H2~2HClH~Mg2+~2NaOH~Mg(OH)2 Al~H2~3HCl~Al3+~3NaOH~Al(OH)3 HCl(过量)~NaOH,故此不难发现,新引入的NaOH的物质的量与酸的物质的量相等, 酸的物质的量为0.2L×5mol/L=1mol,故NaOH的物质的量亦为1mol,NaOH溶液体积为=0.25L=250mL, 由于沉淀当中只引入了OH-,故沉淀质量应为原合金质量a加上新引入的OH-的质量,而引入的OH-的物质的量为氢气物质的量的2倍, 所以沉淀的质量为:×2×17g/mol+ag=(a+5.1)g, 故答案为:250;(a+5.1)g; (3)这一问我们依然需要通过宏观物质变化思考:易知最终物质为MgO,而最终MgO的质量与最初合金的质量相等,故可知合金当中Al元素的质量与MgO中O元素的质量相等, 所以合金当中Mg与Al的质量比即为MgO中Mg与O质量比相等,而MgO当中两元素质量比即为原子量之比,故合金当中Al质量分数为:w(Al)=[16/(24+16)]×100%=40% 答:原混合物中铝的质量分数为40%. |
举一反三
由铝和某些金属氧化物组成的混合物在化学上称为铝热剂,该混合物在高温条件下能发生置换反应.为确定某铝热剂样品(铝和氧化铁)的组成,分别进行下列实验: (1)若取10.7g该样品,向其中加入足量的NaOH溶液,测得生成的气体(标准状况,下同)体积为a L.反应的化学方程式是______,样品中铝的质量分数是______(用含a的表达式表示). (2)若取同质量的样品,在高温下使其恰好反应,则a=______L;该反应的化学方程式是______. (3)待(2)中反应产物冷却后,加入足量盐酸,测得生成的气体体积为b L,该气体与(1)中所得气体的体积比a:b______. |
有一种军用烟幕弹中装有ZnO、Al粉和C2Cl6,其发烟过程中的化学反应为:①3ZnO+2Al═Al2O3+3Zn ②3Zn+C2Cl6═3ZnCl2+2C 下列有关叙述不正确的是( )A.反应①是铝热反应 | B.反应②是置换反应 | C.烟幕是小液滴分散在空气中形成的 | D.C2Cl6属于卤代烃 |
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将0.1mol镁、铝合金溶于100mL2mol/L的H2SO4溶液中,然后滴加1mol/L的NaOH溶液,生成沉淀与所加NaOH溶液体积的关系如图所示.试回答下列问题: (1)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,V(NaOH)=______mL; (2)当V1=160mL时,金属粉末中镁的物质的量为多少?此时V2的值又是多少? |
wg铁粉和铝粉的混合物,和过量的 NaOH反应,然后过滤,将沉淀完全收集后,放蒸发皿中加热,直至被加热的物质质量不再变化,取出蒸发皿中的物质称量仍为wg.求原混合物中铝粉的质量分数是( ) |
生产着色铝片的工艺流程如下:
请回答下列问题: (1)第①步中NaOH溶液的作用是______. (2)第②步HNO3的作用是对铝片进行抛光,写出其反应的离子方程式______. (3)在第④步电解是以铝为阴极,铝片为阳极,在硫酸介质中控制电压电流,使阳极放出O2与Al反应使铝表面形成一层致密的氧化膜.写出有关的电极反应式:阴极:______,阳极:______. (4)氧化膜质量的检验:取出铝片干燥,在氧化膜未经处理的铝片上分别滴一滴氧化膜质量检查液(3gK2CrO4+75mL水+25mL浓盐酸),判断氧化膜质量的依据是______. A.铝片表面有无光滑 B.比较颜色变化 C.比较质量大小 D.比较反应速率大小 (5)将已着色的铝干燥后在水蒸气中进行封闭处理约20~30min,封闭的目的是使着色的氧化膜更加致密,有关反应化学方程式是______. |
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