题目内容

如图是测定铝粉(含镁粉)的纯度的实验装置。所用的NaOH(足量)的物质的量浓度为4.5  mol·L-1。不同时间电子天平的读数如下表所示:

实验操作
时间/min
电子天平的读数/g
烧杯+NaOH溶液
0
120
烧杯+NaOH溶液+样品
0
135
1
134.5
2
134.1
3
133.8
4
133.8
 
(1)反应中生成气体的质量       g。
(2)试计算样品中铝的质量分数。(写出解题过程)
(3)反应后溶液(溶液的体积变化忽略)的c(OH)。(写出解题过程)    
(1)1.2   (2)72%    (3)0.5mol·l-1

试题解析:(1)根据质量守恒定律可得生成气体的质量为:135g-133.8=1.2g
(2)根据生成的氢气的质量可以算出参加反应的铝的质量也即样品中铝的质量,从而可计算样品中铝的质量分数。
(3)同理根据氢气的质量可以计算出参加反应的NaOH的物质的量,用原有NaOH的物质的量减去用去的即是剩余的NaOH的物质的量,除以溶液的体积即可求出NaOH的物质的量浓度,即为所求。
(2)解:设样品中铝的质量为x,则
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
54                     6
x                      1.2g
得:  x= 10.8g
所以样品中铝的质量分数为:10.8g/(135-120)g=0.72
(3)解:100ml氢氧化钠溶液中原有NaOH物质的量为0.45mol,设与铝反应消耗的NaOH的物质的量为y,
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
2mol             6g
Y                1.2g
解得:y=0.4mol
溶液中剩余0.45-0.4=0.05mol的NaOH,
所以c(OH-)=0.05mol/0.1L=0.5mol·l-1
练习册系列答案
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已知A~G有如图所示的转化关系(部分生成物已略去),其中A、G为单质,D是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,E、F均能与NaOH溶液反应。

请回答下列问题:
(1)写出F的电子式:____________。
(2)①C溶液与D反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
②F溶液与NaOH溶液共热反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)①请用离子方程式解释C溶液为何显酸性:________________________________________________________________________________________________________________________________________________,
②F溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________________________________________________。
(4)将5.4 g A投入200 mL 2.0 mol/L某溶液中有G单质产生,且充分反应后有金属剩余,则该溶液可能是________(填代号)。
A.HNO3溶液    B.H2SO4溶液      C.NaOH溶液    D.HCl溶液
(5)将1 mol N2和3 mol G及催化剂充入容积为2 L的某密闭容器中进行反应,已知该反应为放热反应。平衡时,测得D的物质的量浓度为a  mol/L。
①如果反应速率v(G)=1.2 mol/(L·min),则v(D)=________mol/(L·min)。
②在其他条件不变的情况下,若起始时充入0.5 mol N2和1.5 mol G达到平衡后,D的物质的量浓度________(填“大于”“小于”或“等于”)mol/L。
③该条件下的平衡常数为__________________(用含a的代数式表示)。

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