题目内容

19．将镁、铝的混合物共0.2mol，溶于200mL 4mol•L-1的盐酸溶液中，然后再滴加2mol•L-1的NaOH溶液．
请回答下列问题：
（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示．当V1=160mL时，则金属粉末中铝的物质的量是多少？
（2）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入
    NaOH溶液的体积V（NaOH）=400mL；
（3）若镁、铝的混合物仍为0.2mol，其中镁的物质的量分数为-a，现在改用200mL
4mol•L-1的硫酸溶解此混合物后，再加入840mL 2mol•L-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3，则a的取值范围为0.6≤a＜1．

分析 （1）根据图象可知，在滴加NaOH溶液到体积V1=160mL过程中，没有沉淀生成，说明盐酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余盐酸，V1=160mL时，剩余的HCl与滴加的NaOH恰好完全反应，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，根据Mg原子、Al原子、Cl-离子、Na+离子守恒，列方程求算n（Al）；
（2）当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，即沉淀达到最大值，此时，溶液是NaCl溶液，根据Cl-离子和Na+离子守恒有n（Na+）=n（NaCl）=（HCl）求出n（NaOH），再利用V=$\frac{n}{c}$计算滴入NaOH溶液的体积；
（3）反应后的混合溶液，再加840mL 2mol•L-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3，溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，由于为金属混合物，则a＜1，根据钠离子守恒，应满足n（NaOH）≥2n（Na2SO4）+n（NaAlO2），根据铝元素守恒用a表示出n（NaAlO2），据此确定a的取值范围．

解答 解：（1）当V1=160mL时，此时，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液，
由Na+离子守恒可知，n（NaCl）=n（Na+）=n（NaOH）=0.16L×2mol/L=0.32mol，
200mL 4mol•L-1的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4mol/L×0.2L=0.8mol，
设混合物中含有MgCl2xmol、AlCl3为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+y=0.2，
根据Cl-离子守恒有：2x+3y=0.8-0.32=0.48，
联立方程解得：x=0.12、y=0.08，
所以金属粉末中：n（Mg）=0.12mol、n（Al）=y=0.08mol，
答：金属粉末中铝的物质的量为0.08；
（2）当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时，溶液是NaCl溶液，根据Cl-离子和Na+离子守恒有：n（Na+）=n（NaCl）=（HCl）=4mol/L×0.2L=0.8mol，
所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V（NaOH）=$\frac{0.8mol}{2mol/L}$=0.4L=400mL，
故答案为：400；
（3）由于为金属混合物，则a＜1，Al的物质的量为：0.2（1-a）mol，反应后的混合溶液，再加入840mL 2mol•L-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3，则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知：n（NaAlO2）=0.2（1-a）mol，
根据钠离子守恒，应满足：n（NaOH）≥2n（Na2SO4）+n（NaAlO2），
即：0.84×2≥2×0.2×4+0.2（1-a），
解得：a≥0.6，
所以a的取值范围为：故0.6≤a＜1，
故答案为：0.6≤a＜1．

点评 本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，对于图象题，要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式对有关问题进行分析，注意守恒思想的运用．

练习册系列答案
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9．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是（　　）
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10．下列解释事实的离子方程式不正确的是（　　）
A．Na放入水中，产生气体：2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑
B．在澄清的石灰水中通入过量SO2：SO2+OH-═HSO3-
C．Al片与少量NaOH溶液反应，产生气体：2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑
D．次氯酸钙溶液中通入少量SO2气体：Ca2++2ClO-+SO2+H2O═CaSO3↓+2HClO
7．某化学小组采用图1装置，以环己醇制备环己烯：

已知：
密度（g/cm3）熔点（℃）沸点（℃）溶解性
环己醇0.9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
已知：温度高于100℃时，原料环己醇易和水形成共沸物一起被蒸出反应体系．
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品．
①导管B除了导气外还具有的作用是冷凝．
②加热试管A采用热水浴，而非直接加热．目的是控制温度85℃左右，防止环己醇挥发，使受热均匀，试管C置于冰水浴中的目的是冷凝环己烯，防止其挥发．
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等．加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在上 层（填“上”或“下”），分液后用C（填入编号）洗涤．
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②再将环己烯按图2装置蒸馏，冷却水从g口进入（填字母）．
③收集产品时，控制的温度应在83℃左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是C．
A．蒸馏时从70℃开始收集产品
B．环己醇实际用量多了
C．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）制环己烯时，由于浓硫酸的强氧化性，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验、SO2、CO2及水蒸气，混合气体通过试剂的顺序是④⑤①⑤②③（或④⑤①⑤③②） （填序号）
①和Na2SO3溶液      ②酸性KMnO4溶液      ③石灰水    ④无水CuSO4       ⑤品红溶液．
14．NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下11.2L的水中含有0.5个NA水分子
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（2）同温同压下，相同质量的H2和N2中分子数目之比为14：1
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11．下列关于甲烷的叙述错误的是（　　）
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