题目内容

向100mL0.1mol/L的NaAlO2溶液中加入一定量的稀HNO3,将所得溶液加热、蒸干并灼烧直至质量不再变化,此时固体的质量为(  )
A、1.09g
B、1.20 g
C、1.36g
D、1.63g
考点:化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:利用极限法分析,有如下情况:一没有加入硝酸,最终得到固体为NaAlO2,二加入硝酸,恰好生成硝酸钠、氢氧化铝沉淀(或硝酸铝),蒸干灼烧,硝酸钠反应得到亚硝酸钠,氢氧化铝或硝酸铝分解得到氧化铝,最终固体为NaNO2、Al2O3,根据元素守恒计算固体质量进行判断.
解答: 解:NaAlO2的物质的量为0.1L×0.1mol/L=0.01mol,
一若没有进入硝酸,最终得到固体为NaAlO2,生成固体质量为0.01mol×82g/mol=0.82g;
二加入硝酸,恰好生成硝酸钠、氢氧化铝沉淀(或硝酸铝),蒸干灼烧,硝酸钠分解得到亚硝酸钠与氧气,氢氧化铝或硝酸铝分解得到氧化铝,最终固体为NaNO2、Al2O3,根据钠离子守恒,m(NaNO2)=0.01mol×69g/mol=0.69g,根据Al元素守恒,m(Al2O3)=0.01mol×
1
2
×102g/mol=0.51g,所得固体质量为0.51g+0.69=1.2,
故0.82g<m(固体)≤1.2g,
故选AB.
点评:本题考查化学方程式有关计算,关键是利用极限法解答,为易错题目,学生对硝酸盐的分解比较陌生,难度中等.
练习册系列答案
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草酸是一种重要的试剂.下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验.
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol?L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1mol?L-1、0.2mol?L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间.实验中发生反应的离子方程式为:
 
;预期现象是:
①溶液的颜色由
 
色变为
 
色,
②其中加入
 
mol?L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色.
然而实验结果并不尽如人意.实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢.
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究.下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验
编号
A(KMnO4溶液浓度/mol?L-1B(草酸溶液浓度/mol?L-1C(硫酸溶液浓度/mol?L-1褪色时间/s
1331336
212382
331376
4132133
5233102
6322156
7221300
8212115
9111200
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
A(KMnO4溶液)B(草酸溶液)C(硫酸溶液)
浓度/mol?L-10.0050.0100.0150.10.50.961218
平均褪色时间/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7
(2)由表2可知,三因素中,
 
的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而
 
的浓度对反应速率的影响不显著.
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为
 
mol?L-1、草酸浓度为
 
mol?L-1时,反应最快.即因素A、B的较适宜实验条件得以确定.
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol?L-1181614121086
褪色时间/s678390103129146200
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为
 
mol?L-1
 
mol?L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异.
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响.

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