将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH
由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H 2 O.继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时为Mg(OH) 2 和Al(OH) 3 ,二者质量之和为19.4g,溶液为氯化钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,到沉淀量开始进行,到沉淀量最小时,沉淀为Mg(OH) 2 ,质量为11.6g,故到沉淀量最大,Al(OH) 3 的质量为19.4g-11.6g=7.8g. (1)由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH) 3 ]=
n(Mg)=n[Mg(OH) 2 ]=
答:原合金中镁的质量为4.8g,铝的质量是2.7g. (2)加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl 3 、MgCl 2 、NaCl,根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl 3 )+2n(MgCl 2 )+n(NaCl),根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol,所以n(HCl)=3n(AlCl 3 )+2n(MgCl 2 )+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol,原盐酸的物质的量浓度为
答:盐酸的物质的量浓度为8mol/L. |
图像中横坐标由0到开始有沉淀一段为过量盐酸所耗氢氧化钠溶液体积,淀到最大量时为镁离子和铝离子转化为沉淀共同所耗氢氧化钠溶液体积,由最大量到沉淀部分溶解为氢氧化铝沉淀溶解所耗氢氧化钠溶液体积,最后剩余沉淀为氢氧化镁。自己试着分析计算吧。
假定最高点是19.4 g,平台是11.6 g
NaOH先要中和盐酸,用了20 mL NaOH中和完毕。此时,OH-便和Mg2+、Al3+生成沉淀,
在V=160 mL,将Mg2+、Al3+完全沉淀,但Al(OH)3与OH-还要继续发应生成AlO2-,
在V=180 mL,Al(OH)3全部生成AlO2-。
所以 11.6 g沉淀是Mg(OH)2,物质的量0.2 mol
Mg的质量 =24*0.2 = 4.8 g
Al(OH)3的质量19.4-11.6 = 7.8 g,物质的量0.1 mol.
Al的质量 =27*0.1 = 2.7 g
用于和金属反应的HCl
Al -- 3Cl-Mg--2Cl-
0.1 0.30.2 0.4
用于和NaOH反应的HCl(mol):
OH- --- HCl
0.1 0.1
所以100ML盐酸溶液中有0.3+0.4+0.1 = 0.8 mol HCl,
物质的量浓度 c =0.8/(100*0.001) = 8 mol/L
答案:Mg的质量 4.8 g,Al的质量 2.7 g,盐酸物质的量浓度8 mol/L
故答案为:4.8g;
②由①计算可知,n(Al)=n[Al(OH)3]=(0.18L-0.16L)×5mol/L=0.1mol,故m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g,
故答案为:2.7;
③加入氢氧化钠溶液为160mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16L×5mol/L=0.8mol,根据氯元素守恒n(HCl)=0.8mol,故盐酸的物质的量浓度为
0.8mol |
0.1L |
故答案为:8.
答:合金中Mg的质量为4.8g;
②加入氢氧化钠溶液为160mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16L×5mol/L=0.8mol,根据氯元素守恒n(HCl)=0.8mol,故盐酸的物质的量浓度为
0.8mol |
0.1L |
答:盐酸的物质的量浓度为8mol/L;
③氢氧化铝沉淀的质量为19.4-11.6=7.8g,则n[Al(OH)3]=0.1mol,所以n(NaAlO2)=0.1mol,则c(NaAlO2)=
n |
V |
0.1mol |
0.28L |
n(Na+)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=n(NaOH)=0.18L×5mol/L=0.9mol,则n(NaCl)=0.9-0.1=0.8mol,所以c(NaCl)=
n |
V |
0.8mol |
0.28L |
答:加180mL的NaOH溶液时,溶液中NaAlO2的物质的量浓度为:0.357mol/L,NaCl的物质的量浓度为:2.86mol/L.
所以Mg~Mg(OH)2~2HCl
24 58 2 m(Mg) 11.6 n(HCl)
解出来是m(Mg)=4.8g.
HCl是0.4mol. 由图可知与合金反应后HCl有剩余.
消耗了0.02*5=0.1mol的NaOH.所以HCl有0.1mol
3HCl~Al~Al(OH)3
3 1 78 n(HCl) 7.8
算出n(HCl)=0.3mol
一共就是0.8molHCl
所以c(HCl)=0.8/0.1=8mol/L
所以镁和铝的物质的量之比=0.15mol:0.2mol=3:4,
故答案为:3:4;
(2)氢氧化钠溶液体积200-240mL时,氢氧化钠和氢氧化铝反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,根据方程式知,C(NaOH)=
0.2mol |
(0.24?0.2)L |
当沉淀最大时,镁离子和铝离子全部转化为Mg(OH)2、Al(OH)3,溶液中的溶质是Na2SO4,
根据硫酸钠的化学式得
1 |
2 |
| ||
0.2L |
故答案为:2.5mol/L;
(3)过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠,反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据方程式知,生成n(NaOH)=
| ||
2 |
| ||
2 |
铝和氢氧化钠反应生成氢气,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,根据方程式知,0.2mol完全溶解需要n(NaOH)=0.2mol<0.4mol,所以氢氧化钠过量,则生成氢气体积=
0.2mol |
2 |
所以生成气体体积=1.12L+6.72L=7.84L,
故答案为:7.84L.
①4.8 ②2.7 ③8 |
略 |
所以 11.6克沉淀是mg(oh)2=0.2molW(Mg)=4.8G
Al(OH)3=19.4-11.6=7.8g=0.1mol.
用于和金属反应的HCl(mol):
Al -- 3Cl-Mg--2Cl- Cl- --- HCl
0.1 0.3 0.2 0.40.7 0.7
用于和NaOH反应的HCl(mol):
OH- --- HCl
0.1 0.1
所以100ML盐酸溶液中有0.8Mol HCL,C =0.8/(100*0.001)=8mol/l.