分析 由圖象可知,從開始至加入NaOH溶液20mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應為:HCl+NaOH=NaCl+H2O.當V(NaOH溶液)=160mL時,沉淀量最大,此時生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀,沉淀質量為19.4g,溶液中溶質為NaCl,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(NaCl)等于160mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH);從160mL到180mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,當V(NaOH溶液)=180mL時,沉淀不再減少,此時全部為Mg(OH)2,其質量為11.6g,n(Mg(OH)2)=$\frac{11.6g}{58g/mol}$=0.2mol,則沉淀量最大是Mg(OH)2為11.6g,Al(OH)3為19.4g-11.6g=7.8g,n(Al(OH)3)=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol,據(jù)此進行解答.
解答 解:由圖象可知,從開始至加入NaOH溶液20mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應為:HCl+NaOH=NaCl+H2O.當V(NaOH溶液)=160mL時,沉淀量最大,此時生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀,沉淀質量為19.4g,溶液中溶質為NaCl,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(NaCl)等于160mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH);從160mL到180mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,當V(NaOH溶液)=180mL時,沉淀不再減少,此時全部為Mg(OH)2,其質量為11.6g,n(Mg(OH)2)=$\frac{11.6g}{58g/mol}$=0.2mol,則沉淀量最大是Mg(OH)2為11.6g,Al(OH)3為19.4g-11.6g=7.8g,n(Al(OH)3)=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol;由于從160mL到180mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,所以該階段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.1mol,氫氧化鈉的濃度為$\frac{0.1mol}{0.18L-0.16L}$=5mol/L,
(1)將固體混合物投入稀鹽酸中,所發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式有:Mg與HCl反應、Al與HCl反應,反應的離子方程式分別為2Al+6H+=2Al3++3H2↑,Mg+2H+=Mg2++H2↑,
故答案為:2Al+6H+=2Al3++3H2↑、Mg+2H+=Mg2++H2↑;
(2)由圖象可知,從160mL到180mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,離子方程式為:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,
故答案為:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O;
(3)混合物中含有0.2molMg、0.1molAl,根據(jù)電子守恒可知生成氫氣的物質的量為:$\frac{0.2mol×2+0.1mol×3}{2}$=0.35mol,標準狀況下0.35mol氫氣的體積為:22.4L/mol×0.35mol=7.84L,
故答案為:7.84L;
(4)混合物中含有0.2molMg、0.1molAl,則混合物的質量為:24g/mol×0.2mol+0.1mol×27g/mol=7.5g,
故答案為:7.5g;
(5)加入氫氧化鈉溶液為160mL時,沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液為氯化鈉溶液,根據(jù)鈉元素守恒此時溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16L×5mol/L=0.8mol,根據(jù)氯元素守恒n(HCl)=0.8mol,故鹽酸的物質的量濃度為$\frac{0.8mol}{0.1L}$=8mol/L,
答:所用鹽酸的物質的量濃度為8mol/L.
點評 本題考查了混合物反應的計算,題目難度中等,明確圖象曲線對應的反應原理為解答關鍵,注意掌握守恒思想在化學計算中的應用方法,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 醫(yī)學上可用碳酸鋇代替硫酸鋇用作“鋇餐” | |
B. | 生理鹽水用于醫(yī)療輸液是因為它屬于強電解質 | |
C. | 醫(yī)學上用液氮作制冷劑是因為液氮的沸點很低 | |
D. | 水中的鋼閘門連接電源負極,利用了犧牲陽極的陰極保護法 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 苯和乙烯都能使溴水褪色,且反應原理相同 | |
B. | 乙炔和苯均為不飽和烴,都只能發(fā)生加成反應 | |
C. | 乙烯和氯乙烯都可以通過聚合反應得到高分子材料 | |
D. | 分子式為C10H14苯環(huán)上只有一個取代基的芳香烴,其可能的結構有3種 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 18g金屬鋁由原子變?yōu)殡x子時失去的電子數(shù)為NA | |
B. | 在通常條件下,1mol氬氣含有的原子數(shù)為2NA | |
C. | 在標準狀況下,2.24 L氨氣所含的電子總數(shù)約為NA | |
D. | 含有NA個原子的鎂在足量的二氧化碳氣體中充分燃燒生成固體的質量為40g |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 產(chǎn)生的氣體中H2的物質的量為0.05mol | |
B. | AB段發(fā)生反應的離子方程式為:Fe3++Fe=2Fe2+ | |
C. | 所用混合溶液中c(H2SO4)=1.0 mol•L-1 | |
D. | 反應后溶液中Fe2+的物質的量為0.025 mol |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 溶液體積為2L | B. | n(SO42-)=4mol | ||
C. | c【Fe2(SO4)3】:c【CuSO4】=1:1 | D. | 氧化性:Fe3+>Cu2+>Fe2+ |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
顏色和狀態(tài) | 硬度 | 密度 | 熔點 | 導電性 | 導熱性 | 延展性 |
銀白色固體 | 較軟 | 2.70g•cm-3 | 660.4℃ | 良好 | 良好 | 良好 |
一種猜想 | 驗證方法 | 現(xiàn)象 | 結論 |
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