题目内容

将0.2mol Mg、Al的混合物用盐酸完全溶解,放出标准状况下5.6L气体,然后再滴入2mol?L-1 NaOH溶液V mL,请回答:
(1)求该混合物中Mg质量百分数为:
 
%(小数点后保留一位).
(2)若该混合物与盐酸恰好完全反应,在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V=
 
mL.
(3)若该混合物溶于200mL 3mol/L盐酸后,滴入NaOH溶液,使所得沉淀中无Al(OH)3,则滴入NaOH溶液的体积V最少为:
 
mL.
考点:有关混合物反应的计算,镁、铝的重要化合物
专题:计算题
分析:(1)设合金中Mg为xmol,Al为ymol,根据二者质量及生成氢气的体积列方程计算,进而计算Mg的质量分数;
(2)发生反应:Mg2++20H-=Mg(OH)2↓、Al3++30H-=Al(OH)3↓,根据方程式计算需要氢氧化钠的物质的量,再根据V=
n
c
计算;
(3)若该Mg、Al混合物溶于200mL 3mol/L盐酸后,滴入NaOH溶液,使所得沉淀中无Al(OH)3,说明Al元素以偏铝酸钠形式存在,故此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2),由氯离子守恒n(NaCl)=n(HCl),由Al元素守恒n(NaAlO2)=n(Al),据此计算n(NaOH),再根据V=
n
c
计算.
解答: 解:(1)镁铝合金与盐酸发生:Mg+2HCl=MgCl2+H2↑、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑,设合金中Mg为xmol,Al为ymol,则
x+y=0.2
x+1.5y=
5.6
22.4
,解之得x=0.1,y=0.1,
故混合物中Mg的质量=0.1mol×24g/mol=2.4g,Al的质量=0.1mol×27g/mol=2.7g,
故混合物中Mg的质量分数=
2.4g
2.4g+2.7g
×100%=47.1%,
故答案为:47.1%;
(2)若该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应,在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,
则发生:Mg2++20H-=Mg(OH)2↓、Al3++30H-=Al(OH)3↓,
则需要n(NaOH)=2n(Mg)+3n(Al)=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol,
V(NaOH)=
0.5mol
2mol/L
=0.25L=250mL,
故答案为:250;
(3)若该Mg、Al混合物溶于200mL 3mol/L盐酸后,滴入NaOH溶液,使所得沉淀中无Al(OH)3,说明Al元素以偏铝酸钠形式存在,故此时溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,
根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2),由氯离子守恒n(NaCl)=n(HCl),由Al元素守恒n(NaAlO2)=n(Al),故n(NaOH)=n(HCl)+n(Al)=0.2L×3mol/L+0.1mol=0.7mol,故V(NaOH)=
0.7mol
2mol/L
=0.35L=350mL,
故答案为:350.
点评:本题考查化学方程式的计算、混合物计算,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,(3)注意根据元素守恒计算,难度中等.
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