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
解析试题分析：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-1。
考点：化学反应的有关计算。考查Al3+、Mg2+在碱溶液中的反应。
阅读快车系列答案
钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
完成下列计算：
（1）叠氮化钠（NaN3）受撞击分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若78克叠氮化钠完全分解，产生标准状况下氮气___________________L 。
（2）钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 mL水生成0.075 mol氢气。计算溶液中氢氧化钠的物质的量浓度______________________（忽略液体体积变化）。
（3）氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应： 2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O。己知通入二氧化碳112 L（标准状况下），生成的Al(OH)3和Na2CO3的物质的量之比为4:5。若向该溶液中通入的二氧化碳为224L（标准状况下），计算生成的 Al(OH)3和Na2CO3的物质的量的最大值。
（4）为测定某硫酸吸收含氨气废气后，所得铵盐中氮元素的质量分数，现将不同质量的铵盐固体分别加入到50.00mL相同浓度的氢氧化钠溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果如下表：
| 铵盐的质量/g | 10.00 | 20.00 | 30.00 | 50.00 |
| 浓硫酸增加的质量/g | m | m | 1.29 | 0 |
试回答：
该铵盐的成分为_______________________________。
该铵盐中氮元素的质量分数为：_______________________________(须列式计算）。
（12分）铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（杂质中不含铁元素，且杂质不与H2、H2SO4反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定
实验结果：将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中完全反应， 测得装置B增重1.35 g。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定
Ⅲ．问题讨论与解决：
（1）如要验证滤液A中铁元素的存在形式，可另取两份滤液A分别进行实验，实验方法、现象与结论如下表。请将其补充完整。
可供选择的试剂有：酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、氯水
| 实验方法 | 实验现象 | 结论 |
| 步骤1：在滤液A中加入 | | 滤液A中有Fe3＋ |
| 步骤2：在滤液A中加入 | | 滤液A中有Fe2＋ |
（3）步骤③中反应的离子方程式为： ；
（4）请通过实验Ⅰ、Ⅱ计算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式。（写出计算过程）
（16分）某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物，进行了下列实验：用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒高温下不与水和铁反应）．
（1）如何检查该装置的气密性：
（2）写出铁与水蒸气反应的化学方程式
（3）验证固体产物中铁元素的价态
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；1mol/L CuSO4、3mol/L H2SO4、3mol/L HNO3、30%H2O2、0.01mol/L KMnO4、20%KSCN、蒸馏水。
在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
| | 实验步骤 | 预期现象与结论 |
| 步骤1 | 取反应后干燥的固体ag于试管中，加入足量的1mol/L CuSO4溶液，充分振荡，经固液分离、洗涤后，再向固体中滴加足量的 ，振荡溶解，过滤后将滤液配成250mL溶液，待用。 | |
| 步骤2 | 取少量步骤1中滤液于试管中， | |
| 步骤3 | 取少量步骤1中滤液于试管中， | |
（4）固体产物中铁元素的质量分数的测定可采用下图的流程
其中步骤①是向溶液中加入锌粉至黄色刚好消失；步骤②用0.010 mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液平均为v mL。（已知5Fe2＋＋MnO4－ ＋8H＋==5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）
其中加入锌粉的目的是____ ____。
实验测得ag样品中固体产物铁元素的质量分数为____ __ _(只列计算表达式)。
