题目内容
【题目】由于镁合金具有硬度大、密度小、散热性好、抗震性好等优异性能它被用于制笔记本电脑外壳、竞赛自行车车架等。现称取一定质量的镁铝合金样品放入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并放出气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。
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(1)合金中Al的质量为__________________。
(2)NaOH溶液的物质的量浓度为__________________。
(3)稀硫酸的物质的量浓度为__________________。
【答案】5.4g 4.0 mol/L 0.8 mol/L
【解析】
(1)根据图象可知,0~25 mL发生酸碱中和,25~200 mL发生离子与碱生成沉淀的反应,200~240mL发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,200 mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,由图象可知,氢氧化镁的物质的量为0.15 mol,溶解的氢氧化铝的物质的量为:0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol,根据铝原子守恒可得Al的质量;
(2)根据反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可求得氢氧化钠的物质的量浓度;
(3)溶液最后的溶质为硫酸钠,根据元素守恒可知,n(H2SO4) = n(SO42-) = n(Na+)/2 = n(NaOH)/2,据此分析作答。
(1)镁铝合金样品放入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解生成镁离子、铝离子,向此溶液中加入NaOH溶液,从生成沉淀图象分析可知,氢氧化钠体积从0-25 mL时没有沉淀生成,说明原溶液中存在氢离子即硫酸过量,200-250 mL段沉淀部分消失,发生的反应是:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,由铝元素守恒得:n(Al) = n[Al(OH)3] = (0.35-0.15) mol = 0.2 mol,m(Al)= 0.2mol ×27g/mol = 5.4 g,
故答案:5.4 g;
(2)n(Al) = n[Al(OH)3] = n(OH-) = n(NaOH) = (250-200) mL×10-3×c(NaOH) = 0.2mol,c(NaOH)= 4.0 mol/L;
(3)在200 mL时,沉淀是氢氧化镁和氢氧化铝,溶质为硫酸钠,此时V(NaOH)=200 mL,n(NaOH)=0.2 L×4.0 mol/L=0.8 mol,则n(H2SO4) = n(SO42-) = n(Na+)/2= n(NaOH)/2 = 0.4 mol,c(H2SO4)= 0.4 mol/0.5 L=0.8 mol/L。
【题目】25℃时,有关物质的电离平衡常数如下:
化学式 | CH3COOH | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡常数 | K=1.8×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | K1=1.5×10-2 K2=1.02×10-7 |
(1)请写出H2SO3的电离平衡常数K1的表达式:________________。
(2) 常温下,将体积为10mL pH=2的醋酸溶液与亚硫酸溶液分别加蒸馏水稀释至1000mL,稀释后溶液的pH,前者_____后者(填“>”、“<”或“=”)。
(3)一定条件下,冰醋酸加水稀释过程中溶液导电能力I随加水体积V变化曲线如右图所示,则a、b、c三点溶液醋酸的电离程度由大到小为____________________。
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(4)下列离子CH3COO-、CO32-、HSO3-、SO32-在溶液中结合H+的能力由大到小的关系为___________。
(5)体积相同、c(H+)相同的①CH3COOH;②HCl;③H2SO4 三种酸溶液分别与同浓度的NaOH溶液完全中和时,消耗NaOH溶液的体积由大到小的排列顺序是_____(填序号)。
(6)已知,H+(aq) + OH-(aq) == H2O(l) ΔH =-57.3 kJ/mol。实验测得稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O时放出57 kJ的热,则醋酸溶液中,醋酸电离的热化学方程式为________________。
【题目】锗是一种重要的半导体材料。工业上用精硫锗矿(主要成分为GeS2,杂质不反应)制取Ge,其工艺流程如图所示:
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回答下列问题:
(1)开始将精硫锗矿粉碎的目的是______。
(2)高温焙烧精硫锗矿的化学方程式为______。
(3)热还原真空挥发炉内反应的化学方程式为______。
(4)在沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为______(填“10-15”“15-20”或“20-25”),理由是______。
编号 | 加料量(CaCl2/Ge) | 母液体积 (mL) | 过滤后液含锗(mg/L) | 过滤后液 pH | 锗沉淀率(%) |
1 | 10 | 500 | 76 | 8 | 93.67 |
2 | 15 | 500 | 20 | 8 | 98.15 |
3 | 20 | 500 | 2 | 11 | 99.78 |
4 | 25 | 500 | 1.5 | 12 | 99.85 |
(5)某温度时,沉锗得到的CaGeO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是______。
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a.n点与p点对应的Ksp相等
b.通过蒸发可以使溶液由q点变到p点
c.q点无CaGeO3沉淀生成
d.加入Na2GeO3可以使溶液由n点变到m点
(6)CaGeO3与强酸反应可得到H2GeO3。0.l molL-1的NaHGeO3溶液pH_____(填“>”“=”或“<”)7,判断理由是______(通过计算比较)。(25℃时,H2GeO3的Ka1=1.7×10-9,Ka2=1.9×10-13。)