题目内容

将一小块金属钠投入到盛有100ml AlCl3和MgCl2的混合溶液的烧杯中,发现烧杯中有气泡产生,在这过程中还看到烧杯中有白色沉淀产生,沉淀物先多后少。反应完毕后,收集到标准状况下氢气13.44L同时得到21.4g沉淀,将沉淀溶于过量的NaOH溶液中,发现沉淀减少了15.6g,求原混合溶液中Mg2+、Al3+及Cl-的物质的量浓度。
Mg2+:1mol/L    Al3+:3mol/L     Cl-:11mol/L

试题分析:根据2Na+2H2O—→2NaOH+H2↑,n(H2)==0.6mol;n(Na)= n(NaOH)=1.2mol。
得到21.4g沉淀,将沉淀溶于过量的NaOH溶液中,发现沉淀减少了15.6g,说明Mg(OH)2是21.4g-15.6g=5.8g,n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,c(Mg2+)==1mol·L-1。0.1molMg2+需要0.2molNaOH。
沉淀减少了15.6g,是Al(OH)3,为0.2mol,由反应Al(OH)3+NaOH—→NaAlO2+2H2O,此时加入0.2mol NaOH。这个实验可视为共加入1.4molNaOH。其中使全部Al3+变为NaAlO2的是1.2mol,由反应:Al3++4OH-—→AlO2-+2H2O可知,n(Al3+)=0.3mol,故c(Al3+)=3mol·L-1
根据电荷守恒:c(Cl-)=3c(Al3+)+2 c(Mg2+)=11mol·L-13+、Mg2+在碱溶液中的反应。
练习册系列答案
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(14分)
一位同学在复习时遇到这样一道习题:某无色溶液中可能含有“H+、OH-、Na+、NO3-”,加入铝粉后,只产生H2,问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
(1)加入铝粉产生H2,说明铝具有______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)该同学分析:若H+大量存在,则NO3-就不能大量存在。
设计实验证实如下:
装 置
现 象

ⅰ. 实验初始,未见明显现象
ⅱ. 过一会儿,出现气泡,液面上方呈浅棕色
ⅲ. 试管变热,溶液沸腾
   
① 盐酸溶解Al2O3薄膜的离子方程式是______。
② 根据现象ⅱ,推测溶液中产生了NO,为进一步确认,进行如下实验:
实 验
内 容
现 象
实验1
 将湿润KI—淀粉试纸置于空气中
未变蓝
实验2
用湿润KI—淀粉试纸检验浅棕色气体
试纸变蓝
 a. 浅棕色气体是______。
b. 实验1的目的是_______。
c. 实验1、2说明反应生成了NO,将生成NO的离子方程式补充完整:

(3)再假设:若OH-大量存在,NO3-也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下:
装 置
现 象

ⅰ. 实验初始,未见明显现象
ⅱ. 过一会儿,出现气泡,有刺激性气味
 
为确认“刺激性气味”气体,进行如下实验:用湿润KI—淀粉试纸检验,未变蓝;用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。
① 刺激性气味的气体是______。
② 产生该气体的离子方程式是______。
(4)在NaOH溶液中加入铝粉,结果只检验出有H2生成,其化学方程式是______。
(5)实验结果证实:NO3?在酸、碱性环境中都有一定的氧化性,能氧化铝单质,产生含氮化合物。习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na+和OH-

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