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将一定质量的镁、铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶...

将一定质量的镁、铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶液中滴加5.00 mol/L的NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。

试求:(1)原合金中铝的质量分数。

(2)盐酸的物质的量浓度。

 

(1)36% (2)8mol/L 【解析】 试题分析:(1)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+H2O.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. 由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]=7.8g÷78g/mol=0.1mol, 所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g, n(Mg)=n[Mg(OH)2]=11.6g÷58g/mol=0.2mol, 所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g, 合金中铝的质量分数为2.7g÷(4.8g+2.7g)×100%=36%; (2)加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl, 根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+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(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol, 原盐酸的物质的量浓度为0.8mol÷0.1L=8mol/L。 【考点定位】考查镁铝化合物性质、混合物的计算 【名师点晴】分析图象各阶段的发生的反应是解题关键,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+H2O.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;加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl,根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl),根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH),据此计算出n(HCl)。  
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考点分析:
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某研究性学习小组为测定某含镁3%~5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数,设计了下列三种不同实验方案进行探究,请根据他们的设计回答有关问题。

【探究一】 实验方案:铝镁合金测定剩余固体质量。

问题讨论:

(1)实验中发生反应的化学方程式是________________。

(2)若实验中称取5.4 g铝镁合金粉末样品,投入V mL

2.0 mol/L NaOH溶液中,充分反应。则NaOH溶液的体积V mL≥________mL。

(3)实验中,当铝镁合金充分反应后,在称量剩余固体质量前,还需进行的实验操作按顺序依次为________________。

【探究二】实验方案:称量x g铝镁合金粉末,放在如图所示 装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。

问题讨论:

(4)欲计算Mg的质量分数,该实验中还需测定的数据是____________。

(5)假设实验中测出该数据为y g,则原铝镁合金粉末中镁的质量分数为________(用含x、y的代数式表示)。

【探究三】 实验方案:铝镁合金测定生成气体的体积。

问题讨论:

(6)同学们拟选用下边的实验装置完成实验,你认为最简易的装置的连接顺序是a接______________(填接口字母,仪器不一定全选)。

 

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根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):

(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式:_____________________________。

(2)某同学取X的溶液,酸化后加入KI淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式:________________,________________。

(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式:____________________。

(4)将M、E、ECl3溶液、ECl2溶液和MCl2溶液混合于某容器中充分反应(容器不参与反应),试判断下列情况下容器中存在的金属离子和金属单质。

若E有剩余,则容器中不可能有________。

若MCl2有剩余,则容器中还可能有________,一定有________。

 

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A、B、C、D、E五种化合物中均含有地壳中含量最多的金属元素,它们的转化关系如图所示,其中A为澄清溶液,B、C为难溶的白色固体,E则易溶于水,若取A溶液灼烧,焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。

(1)写出化学式:A________,B________,C________,D________,E________。

(2)写出下列反应的离子方程式:

A→B:_____________________

A→D:_____________________

 

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一定量的Na2O2与CO2反应后的固体物质41.8 g,恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应,下列说法正确的是(  )

A.41.8 g固体物质为Na2CO3

B.41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物

C.41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物

D.一定量的Na2O2为78 g

 

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W g含有Fe2O3·xH2O杂质的Al2O3样品可完全溶解在100 mL c(H)=0.1 mol/L的稀H2SO4中,然后再向溶液中加入100 mL氨水,恰好得到的沉淀质量最大,则所加氨水的浓度为(  )

A.0.05 mol/L     B.0.1 mol/L

C.0.15 mol/L     D.0.2 mol/L

 

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