题目内容
镁、铝都是较活泼的金属,在一定条件下能与氧、氮等起反应.镁铝合金粉可用作烟火材料.
(a)取此合金粉与足量的稀硫酸反应,在大气压为101325 Pa,温度为25℃时,在水面上收集到气体的体积为0.5052 L.
(b)另取等量的此合金粉在氧气中燃烧,将燃烧产物用足量的稀硫酸处理,将不溶物用水洗净烘干,称重为0.3399克.
(c)再取等量的此合金粉使之在空气中燃烧,将燃烧产物用足量的稀氢氧化钠溶液处理,将溶液滤去,残渣先用氢氧化钠溶液洗涤,然后用水洗净,再将残渣在高温下灼烧至恒重,得0.7090克.(25℃时,饱和水蒸气压为3167 Pa,R=8.314 kPa·L·mol-1·K-1).
(1)求产生H2的物质的量;
(2)求在氧气中燃烧时生成MgO的质量;
(3)写出(c)中的各步化学反应方程式;
(4)求在空气中燃烧时生成Al2O3的质量;
(5)求合金粉中Al的百分含量.
解析:
(3)4Al+3O22Al2O3 2Mg+O22MgO 2Al+N22AlN 3Mg+N2Mg3N2 N+3N2O=Al(OH)3↓+NH3↑ Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 所以总反应方程式为:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑ Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ Mg(OH)2=MgO+H2O (4)从上述变化过程可以看到(b)、(c)中产生的MgO质量相同,所以在空气中燃烧时生成的Al2O3的质量为:m(Al2O3)=0.7090g-0.5374g=0.1716g (5)综上得:
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(8分)有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝
片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1
的NaOH溶液中,如下图所示。
(1)写出甲池中正极的电极反应式:
正极:____________________________________________________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式:
负极:________________________________________________________________。
(3)甲同学又将硫酸溶液换为浓硝酸发现有红棕色气体产生,则原电池的正极的电极反应式为
(4)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(5)由此实验,可得到如下哪些正确结论?( )
A.利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质 |
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强 |
C.该实验说明金属活动顺序表已过时,已没有实用价值 |
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析 |
(14分)
Ⅰ.有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入2 mol/LH2SO4溶液中,乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中,如图:
(1)写出甲池中正极的电极反应式: ;
(2)写出乙池中负极的电极反应式: ;
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出 活动性更强,而乙会判断出 活动性更强(填元素符号)。
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?( )
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的电解质 |
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强 |
C.该实验说明金属活动顺序表已过时,已设有实用价值 |
D.该实验说明化学研究对象复杂、化学反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析 |
(1)x= ;
(2)若使容器温度升高,平衡时混合气体的平均相对分子质量减小,则正反应为
(填“吸热”或“放热”)反应;
(3)若维持容器体积和温度不变,按下列方法加入起始物质,达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是 (用序号填空)
①4 mol A + 2 mol B
②3 mol C + 1 mol D
③3 mol C + 1 mol D +1 mol B