19.將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入2.0mol/L,250mL稀硫酸中,固體全部溶解并產(chǎn)生氣體.待反應(yīng)完全后,向所得溶液中加入一定濃度的NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如右圖所示.回答下列問題:
(1)由圖可知加入鎂的物質(zhì)的量是0.15mol
(2)當(dāng)加入NaOH溶液的體積小于20mL時發(fā)生的離子反應(yīng)是H++OH-=H2O,當(dāng)加入NaOH溶液的體積大于200mL時發(fā)生的離子反應(yīng)是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(3)加入NaOH溶液體積為200mL時,溶液中的溶質(zhì)的化學(xué)式是Na2SO4
(4)NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol/L.

分析 由圖象可知,從開始至加入NaOH溶液20mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應(yīng)為:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.當(dāng)V(NaOH溶液)=200mL時,沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物質(zhì)的量之和為0.35mol,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(Na2SO4)等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.從200mL開始,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,當(dāng)沉淀不再減少,此時全部為Mg(OH)2,物質(zhì)的量為0.15mol,所以沉淀量最大時,Mg(OH)2為0.15mol,Al(OH)3為0.35mol-0.15mol=0.2mol,
(1)由鎂元素守恒計算;
(2)由圖象可知,從開始至加入NaOH溶液20mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應(yīng)為:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,再寫離子反應(yīng);當(dāng)加入NaOH溶液的體積大于200mL時,由圖象可知,溶解Al(OH)3;
(3)加入NaOH溶液體積為200mL時,溶質(zhì)為硫酸鈉;
(4)沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(NaOH)=2n(Na2SO4)據(jù)此計算.

解答 解:由圖象可知,從開始至加入NaOH溶液20mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應(yīng)為:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.當(dāng)V(NaOH溶液)=200mL時,沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物質(zhì)的量之和為0.35mol,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(Na2SO4)等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍.從200mL開始,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,當(dāng)沉淀不再減少,此時全部為Mg(OH)2,物質(zhì)的量為0.15mol,所以沉淀量最大時,Mg(OH)2為0.15mol,Al(OH)3為0.35mol-0.15mol=0.2mol,
(1)據(jù)鎂元素守恒,Mg(OH)2~Mg,鎂的物質(zhì)的量為0.15mol,
故答案為:0.15 mol;
(2)由圖象可知,從開始至加入NaOH溶液20mL,沒有沉淀生成,說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此時發(fā)生的反應(yīng)為:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,離子反應(yīng)為H++OH-=H2O;當(dāng)加入NaOH溶液的體積大于200mL時,由圖象可知,這是溶解Al(OH)3,離子反應(yīng)為:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
故答案為:H++OH-=H2O;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(3)當(dāng)V(NaOH溶液)=200mL時,沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物質(zhì)的量之和為0.35mol,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,
故答案為:Na2SO4
(4)沉淀量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶質(zhì)為Na2SO4,根據(jù)鈉元素守恒可知此時n(NaOH)=2n(Na2SO4)=2×0.25L×2mol/L=1mol,所以Na0H溶液的物質(zhì)的量濃度為:$\frac{1mol}{0.2L}$=5 mol/L,
故答案為:5 mol/L.

點(diǎn)評 本題以圖象題的形式考查混合物反應(yīng)的計算,題目難度中等,正確分析圖象中各階段發(fā)生的反應(yīng)為解答關(guān)鍵,注意守恒思想在化學(xué)計算中的應(yīng)用,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

9.已知金屬活動性相差越大,形成原電池時越容易放電.請根據(jù)如圖裝置,回答下列問題:(其中C1、C2都為石墨電極)
(1)各裝置名稱是:A池原電池,B池電解池,C池電鍍池(電解池).
(2)寫出電極上發(fā)生的反應(yīng):②2H++2e-=H2↑,③2Cl--2e-=Cl2↑,⑥Ag++e-=Ag.
(3)當(dāng)電路上有1mol電子流過時,①極上質(zhì)量變化32.5g,⑤極上質(zhì)量變化108g.
(4)反應(yīng)進(jìn)行一段時間后,A、B、C三池中電解質(zhì)溶液濃度不變的是C池.
(5)A池中PH值將增大填(增大,不變,減小),B池中PH值將增大填(增大,不變,減。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.某研究型學(xué)習(xí)小組為測定鎂和鋁的混合物中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù),稱取該樣品a g,溶于200mL 5mol/L HCl溶液中,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣3.36L.
(1)小組成員設(shè)計出了四種制備并收集氫氣的實驗裝置,如圖所示,小圓黑球為樣品.
你認(rèn)為哪種裝置實驗時能像啟普發(fā)生器那樣“隨開隨用,隨關(guān)隨!钡刂苽錃怏w(填圖序號)(3)(4).
(2)a 的取值范圍是2.7<a<3.6.
(3)向反應(yīng)后所得溶液中逐漸加入4mol/L的NaOH溶液,沉淀的最大質(zhì)量是(a+5.1)g.(用含a 的代數(shù)式表示)
(4)繼續(xù)加入NaOH溶液至沉淀質(zhì)量不再發(fā)生變化時,過濾、洗滌并灼燒沉淀至恒重,所得殘余固體的質(zhì)量仍為a g,原混合物中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是40%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.根據(jù)鍵能數(shù)據(jù):H-Cl 431kJ/mol,H-I 299kJ/mol,由此可得出的結(jié)論是(  )
A.溶于水時,HI分子比HCl分子更容易電離
B.HI比HCl熔、沸點(diǎn)都高
C.HI比HCl更穩(wěn)定
D.拆開相同物質(zhì)的量的HI分子比HCl消耗的能量小,HI是離子化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于下列四個圖象的說法中正確的是( 。
A.圖①表示可逆反應(yīng)CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)中的△H大于0
B.圖②是石墨為電極電解氯化鈉稀溶液,陰、陽兩極產(chǎn)生氣體體積之比一定為1:1
C.圖③表示25℃,0.1 mol•L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液,pH隨加入酸體積的變化
D.圖④表示2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0 正、逆反應(yīng)平衡常數(shù)K隨溫度的變化

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.有短周期元素A、B、C、D、E,
已知:①常溫下,A元素的單質(zhì)在空氣或濃硫酸中,表面都能生成致密的氧化膜;
②B元素的原子序數(shù)比A元素大,其原子的次外層的電子數(shù)是最外層電子數(shù)的2倍;
③E與A同周期,C、D、E三種元素形成的單質(zhì)或化合物可發(fā)生如圖所示的反應(yīng).

請回答下列問題:
(1)寫出A元素最高價氧化物與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;
(2)D元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是:;
(3)B元素與E元素的最高價氧化物的水化物的酸性強(qiáng)弱(用化學(xué)式表示):HClO4>H2SiO3
(4)請用化學(xué)方程式表示E元素的單質(zhì)在工業(yè)上的一種重要用途:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

11.100ml 6mol/L 硫酸與2g鋅粒反應(yīng),在一定溫度下為了減緩反應(yīng)的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入(  )
A.少量碳酸鈉固體B.少量硫酸銅固體C.硝酸鉀溶液D.氯化鈉溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式為,請回答下列問題.
(1)該有機(jī)物的分子式是C3H7NO2. 
(2)該有機(jī)物所含官能團(tuán)的名稱是氨基、羧基.
(3)該有機(jī)物與氫氧化鈉溶液反應(yīng),其產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是
(4)對該有機(jī)物性質(zhì)的描述中,正確的是ab(填寫選項的字母).
a.能與NaHCO3溶液反應(yīng)    b.具有兩性    c.能發(fā)生水解反應(yīng)
(5)工程塑料ABS樹脂(結(jié)構(gòu)簡式如下)
合成時用了三種單體,這三種單體的結(jié)構(gòu)簡式為:CH2=CHCN、CH2=CHCH=CH2、CH2=CHC6H5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.已知熱化學(xué)方程式:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-Q kJ•mol-1(Q>0).下列說法中正確的是( 。
A.相同條件下,2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)的鍵能之和大于2 mol SO3(g)的鍵能
B.一定量SO2(g)和O2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)后放熱Q kJ,則此過程中有2 mol SO2(g)被氧化
C.恒溫恒壓下,在上述已達(dá)到平衡的體系中加入高效催化劑,SO2的轉(zhuǎn)化率一定增大
D.將2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密閉容器中充分反應(yīng)后,放出熱量為Q kJ

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