将一块镁铝合金放入过量NaOH溶液中,写出发生反应的化学方程式和离子方程式
Mg+2NaOH=Mg(OH)2+H2↑
2Al + 2NaOH+ 4H2O == 2AL(OH)3 + 3H2↑
AL(OH)3+NaOH==Na[AL(OH)4]
(其实镁元素可以看为是与氢氧化钠里面的水反应,而后结合氢氧根的》.)
设Mgxmol Al ymol
Mg-----H2--H2SO4 2Al--------3H2----3H2SO4
x x x y 1.5y y
质量的关系:24x+27y=3.9
H2的关系:x+1.5y=4.48/22.4=0.2
x=0.05 y=0.1
(1)求铝的质量分数:0.1*27/3.9=69.2%
(2)求稀硫酸的物质的量浓度:0.15/0.2=0.75mol/L
+
2NaOH+
2H2O
=
2NaAlO2+
3H2↑
Na+,OH-是过量的NaOH剩余的,AlO2-是Al(OH)3和NaOH反应的,Mg2+和过量OH-生成Mg(OH)2沉淀,所以Mg2+没了,综上,剩下的是Na+,OH-,AlO2-,Cl-
镁--氯化镁---氢氧化镁---氧化镁
铝---氢氧化铝---偏铝酸钠
依题意,最后剩下的正是MgO
设
氧化镁的质量是40
则
m(Mg)=24
m(Al)=40-24=16
m(MG):m(Al)=24:16
=3:2
氯化镁和氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀,氯化铝和氢氧化钠生成偏铝酸钠(NaAlO2)
所以最后剩氢氧化镁,偏铝酸钠(NaAlO2),氯化钠与水
B、第三阶段,氢氧化铝溶解Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O,因为此时消耗NaOH10mL,所以n(Al3+)=n(Al)=0.01mol;第二阶段,氢氧化铝沉淀Al3++3OH-=Al(OH)3,该过程需要NaOH0.03mol,体积为30mL;当a=0时,盐酸没有剩余,与氢氧化钠反应的离子是镁离子和铝离子,铝离子一定,镁离子物质的量最大,此时与镁离子反应的氢氧化钠的体积=80mL-30mL=50mL,50mL氢氧化钠的物质的量为0.05mol,镁离子的物质的量是0.025mol,所以
| n(Mg) |
| n(Al) |
| 0.025mol |
| 0.01mol |
C、采用极值法计算,当没有铝离子时,生成的沉淀不和氢氧化钠反应导致a值最小,80=a;当生成的沉淀全部是氢氧化铝时,氢氧化铝能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,导致a值最大,生成氢氧化铝沉淀所用的氢氧化钠体积是溶解氢氧化铝所用氢氧化钠体积的3倍,所以溶解氢氧化铝所用氢氧化钠的体积为
| 50 |
| 3 |
D、采用极值法计算,当没有铝离子时,生成的沉淀全部是氢氧化镁,氢氧化镁和氢氧化钠不反应,此时a值最大为90;当生成的沉淀全部是氢氧化铝,生成的氢氧化铝又能和氢氧化钠完全转化为偏铝酸钠时a值最小,生成氢氧化铝所用的氢氧化钠与溶解氢氧化铝所用的氢氧化钠的体积之比=3:1,所以a=
| 90?30 |
| 4 |
故选C.
把一块镁铝合金投入到1mol/L HCl溶液里,待合金完全溶解后,往溶液里加入1mol/L NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如下图A所示。下列说法中不正确的是
A.的取值范围为 0≤a<50
B.n(Mg):n(Al)的最大值为2.5
C.若将关系图改为B图时,则的取值范围为80<a<90
D.若将关系图改为C图时,则的取值范围为75<a<90
答案 C
解析:本题考查元素化合物的知识。根据图A可知,首先发生的反应是中和过量的酸:H++OH-=H2O,然后是沉淀2种金属离子:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓、最后是Al(OH)3的溶解:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。从横坐标80mL到90mL这段可以求出n(Al(OH)3)=0.01mol,则n(Al)= n(Al(OH)3)=0.01mol,所以沉淀Al3+需要的OH-为0.03mol,即NaOH溶液的体积为30mL,所以沉淀Mg2+需要NaOH溶液的体积最大值为50mL,求出n (Mg)的最大值为0.025mol,这种情况下,酸恰好与合金反应完全,即a=0,的最大值为2.5,B选项正确;通过极值法,当合金中完全是铝时,因为沉淀Al3+需要NaOH溶液的体积为30mL,从图A可知,中和过量的酸所消耗的碱液体积为50mL,所以n(Mg):n(Al)的最大值为50,
但是最大值是不存在的,所以的取值范围为 0≤a<50,A选项正确;所以0≤a≤50"是错的。
将关系图改为B图时,说明沉淀Mg2+、Al3+所需要碱液的体积为50mL,假设合金中完全是金属镁,则产生的沉淀不溶解,则a=80,假设合金中完全是金属铝,则n(Al3+)= n(Al(OH)3)=mol,则溶解Al(OH)3所需要的n(OH-)=mol,需要碱液的体积为0.05/3mL.a=(80+50/3mL)=290/3mL,C选项错误;将关系图改为C图时,假设合金中完全是金属镁,则产生的沉淀不溶解,则a=90,假设合金中完全是金属铝,根据反应:Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,可以看出两个阶段消耗碱液的体积之比为3:1,则a=75,D选项正确。