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(1)分析甲、乙、丙三组实验的数据记录:加入合金的质量:m(甲)<m(乙)<m(丙),生成气体的体积:V(甲)<V(乙)=V(丙),由于盐酸的体积相同、浓度相同,因此,丙组实验中盐酸不足,甲组实验中盐酸过量。比较甲、乙两组数据:
m(甲)∶m(乙)=1∶1.5
V(甲)∶V(乙)=1∶1.2
则 乙组实验中盐酸是不足的。盐酸全部反应.
(2)则所提供的数据为:30 mL(盐酸的体积)和336mL(H2的体积)。cmol/L×0.03L=(0.672L÷22.4L/mol)×2
c=2mol/L
(3)甲组实验中,镁、铝合金完全参加反应,依据合金的质量(0.255 g)和产生H2</PGN0317.TXT/PGN>(280mL)的体积,可以计算合金中镁、铝的物质的量。
设:合金中镁、铝的物质的量分别为x、y。
X+3/2 y=0.56/22.4
24x+27y=0.51
X=y=0.01mol
则:镁、铝的物质的量之比为1∶1。
(4)在丙实验之后,向容器中加入一定体积的苛性钠溶液,恰好使铝元素全部以偏铝酸根形式存在,使镁离子刚好沉淀完全,此时溶液中的溶质为NaAlO2和NaCl。
则n(NaAlO2)=n(Al)
=0.918 g÷(24+27)g/mol=0.018 mol
n(NaCl)=n(HCl)=2mol/L×0.03 L=0.06 mol
n(NaOH)=n(NaAlO2)+n(NaCl)
=0.018 mol+0.06 mol=0.078 mol
V(NaOH)=0.078 mol÷1mol/L=0.078 L
即V(NaOH)=78 mL。
首先 通过甲和乙的气体比较,可知甲合金反应完全,甲酸过量
再比较乙和丙,可知丙酸反应完全,合金过量
要计算 丙还需要多少氢氧化钠 就需要知道丙剩余的合金含量
通过上面“首先”的比较,用甲来计算合金中镁铝含量比较合适 因为乙并不能确定是否就是恰好完全反应
那么,由甲反应有:假设甲合金中AL Xmol , Mg Ymol
2AL+6HCL=2ALCL3+3H2 Mg+2HCL=MgCL2+H2
X1.5X YY
气体物质的量=0.56/22.4=0.025=1.5X+Y
合金质量=27X+24Y=0.51
由以上两个方程可知
X=0.01mol Y=0.01mol
也就是说明合金中铝镁之比为1:1
丙中 合金质量为0.918 那么含有 0.018AL 0.018Mg
假设镁反应完全 则应该产生气体体积为 0.018*22.4=0.4032L
气体实际产生0.672L,说明由于AL和酸反应产生的氢气有(0.672-0.4032)=0.2688L
可以算出与酸反应的AL有 (计算略) 0.008mol
需要与氢氧化钠反应的合金就只有 AL(0.018-0.008)=0.01mol
计算可得 需要氢氧化钠 0.01mol 那么需要1mol/L氢氧化钠 0.01L 即10ml
510mg=0.51g
根据题中数据可知甲中合金完全反应,乙、丙中的酸完全反应,
2Al + 6HCl =2AlCl3 + 3H2↑
2 3
X3X/2
Mg+ 2HCl = MgCl2 + H2↑
1 1
Y Y
则27X+24Y=0.51g
3X/2 +Y=0.56L/22.4L/mol
解得X=Y=0.01mol
合金中铝的质量分数=(0.01mol*27g/mol)/0.51g*100%=52.9%
设300ml盐酸中含HCl物质的量为Z
672ml=0.672L
根据上面的化学方程式得到如下关系式:
2HCl~H2↑
2 22.4
Z 0.672L
Z=0.06mol
盐酸的物质的量浓度=0.06mol/0.3L=0.2mol/L
由于乙的酸量刚好,因此要推算出盐酸物质的量浓度,就必须根据乙组产生的气体量来算.将产生的336mL气体换算成标准状况下下氢气的物质的量为0.015mol,就可以得出盐酸的量浓度为:1mol/L;
同样根据乙组产生的气体量来算,由于1mol镁产生1mol氢气,1mol铝产生1.5mol氢气,因此,设镁有x mol,铝有y mol,则有 x+1.5 y = 0.015,求出x比y,即为镁铝的物质的量之比.