题目
题型:不详难度:来源:
(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溶液的体积是多少毫升?沉淀的最大质量为多少克?(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。
答案
解析
试题分析:(1)标准状况下3.36L气体的物质的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol。根据反应的方程式2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Mg+2H+=Mg2++H2↑可知,如果全部是铝生成的氢气,则铝的质量是0.1mol×27g/mol=2.7g。如果全部是镁生成的,则镁的质量是0.15mol×24g.mol=3.6g,所以a的取值范围是2.7<a<3.6。
(2)当沉淀质量达到最大值时,溶液中的溶质恰好是氯化钠,所以根据原子守恒可知,需要氢氧化钠的物质的量是0.2L×5mol/L=1mol,则需要氢氧化钠溶液的体积是1mol÷4mol/L=0.25L=250ml。镁或铝失去多少电子,相应的计算阳离子就结合多少OH-生成相应的氢氧化物沉淀。氢气是0.15mol,转移0.3mol电子。所以和金属阳离子结合的OH-的物质的量就是0.3mol,则沉淀的质量就是ag+0.3mol×17g/mol=(a+5.1)g。
(3)根据实验现象可知,过滤得到的白色沉淀是氢氧化镁,灼烧则生成氧化镁,这说明氧化镁的质量和原混合物的质量相等。由于镁原子的质量没有改变,因此原混合物中铝的质量分数就是氧化镁中氧元素的质量分数,即为。
点评:该题的反应过程比较复杂,有关的化学方程式也比较多。该题的解题思路仍然是抛弃反应过程,根据最终的结果,充分利用各种解题技巧,抓住问题的关键,化繁为简。该题的难度较大,对学生的思维要求较高。既考查了学生的对基础知识的熟练程度,更重要的是考查学生灵活运用知识解决实际问题的解题能力。
核心考点
试题【(8分)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/L HCl溶液中,共收集到标准状况下的氢气3.36】;主要考察你对物质的量等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.常温下,5.6g铁与足量盐酸反应,转移电子数为0.3NA |
B.1 NA个氢气分子所占的体积为22.4L |
C.2NA个二氧化碳分子的质量为88g |
D.分别由NA个水分子组成的冰、水、水蒸气的质量各不相同 |
(1)该混合物中镁的质量分数。(2)盐酸的物质的量浓度。
A.25℃,101KPa条件下,24.5L的N2和CO混合气体含有的原子数大于2NA |
B.15.6 g Na2O2与过量CO2反应时,转移的电子数为0.4NA |
C.1 mol SiO2中含有2 mol Si–O单键 |
D.14g分子式为CnH2n的(n≥2)链烃中含有的C=C的数目一定为NA/n |
A.溶质的质量分数为w= ×100% |
B.溶质的物质的量浓度c=1000a/17a mol·L-1 |
C.溶液中c(OH-)=1000b/V mol·L-1 |
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w |
A.(12n-m)g | B.(24m-5n)g | C.(36n-3m)g | D.(m-24n/5)g |
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