将0.1mol的镁.铝混合物溶于100mL.2mol•L-1的H2SO4溶液中.然后再滴加1mol•L-1的NaOH溶液．请回答:(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变化如上图所示．当V1=160mL时.则金属粉末中n(Mg)=0.06mol.V2=440 mL．(2)若在滴加NaOH溶液过程中.欲使Mg2+.Al3+刚好沉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

20．

将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL、2mol•L^-1的H₂SO₄溶液中，然后再滴加1mol•L^-1的NaOH溶液．请回答：
（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变化如上图所示．当V₁=160mL时，则金属粉末中n（Mg）=0.06mol，V₂=440 mL．
（2）若在滴加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（NaOH）=400 mL．
（3）若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL、2mol•L^-1的H₂SO₄溶解此混合物后，再加入450mL、1mol•L^-1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）₃．满足此条件的a的取值范围是0.5≤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，说明硫酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余硫酸，V₁=160mL时，剩余的H₂SO₄与滴加的NaOH恰好完全反应，溶液是MgSO₄、Al₂（SO₄）₃和Na₂SO₄混合液，令MgSO₄为xmol，Al₂（SO₄）₃为ymol，根据守恒列方程求算n（Mg）；
当滴加NaOH溶液到体积V₂时，Al（OH）₃完全溶解，沉淀是Mg（OH）₂，溶液是Na₂SO₄和NaAlO₂混合液．根据守恒有：n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂）=2n（H₂SO₄）+n（Al），据此求出n（NaOH），再利用V=$\frac{n}{c}$计算；
（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Na₂SO₄溶液，根据SO₄^2-离子和Na⁺离子守恒有n（Na⁺）=2n（Na₂SO₄）=2（H₂SO₄）求出n（NaOH），再利用V=$\frac{n}{c}$计算；
（3）反应后的混合溶液，再加入450mL 1mol/L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x表示出n（NaAlO₂），据此确定a的取值范围．．

解答解：（1）100mL 2mol•L^-1的H₂SO₄溶液中硫酸的物质的量为0.1L×2mol/L=0.2mol，
当V₁=160mL时，此时，溶液是MgSO₄、Al₂（SO₄）₃和Na₂SO₄混合液，
由Na⁺离子守恒可知，n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（Na⁺）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.16L×1mol/L=0.08mol
令MgSO₄为xmol，Al₂（SO₄）₃为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1
根据SO₄^2-离子守恒有：x+3y=0.2-0.08
联立方程，解得：x=0.06；y=0.02
所以金属粉末中n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol
滴加NaOH溶液到体积V₂时，溶液是Na₂SO₄和NaAlO₂混合液，根据SO₄^2-离子、Na⁺离子和Al原子守恒有：
n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂）=2n（H₂SO₄）+n（Al）=2×0.2mol×+0.04mol=0.44mol，所以，V₂=$\frac{0.44mol}{1mol/L}$=0.44L=440mL，
故答案为：0.06；440；
（2）当溶液中Mg²⁺、Al³⁺恰好沉淀完全时，此时溶液是Na₂SO₄溶液，根据SO₄^2-离子和Na⁺离子守恒有：n（Na⁺）=2n（Na₂SO₄）=2（H₂SO₄）=2×0.1L×2mol/L=0.4mol，所以V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{1mol/L}$=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0.1（1-a）mol，反应后的混合溶液，再加入450mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）₃，溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知n（NaAlO₂）=0.1（1-a）mol，根据钠离子守恒，应满足n（NaOH）≥2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂），即0.45×1≥2×0.1×2+0.1（1-a），解得a≥0.5，故0.5≤a＜1，
故答案为：0.5≤a＜1．

点评本题以图象形式考查混合物计算，难度较大，清楚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使计算简化．

练习册系列答案

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10．下列有关酸的事实和括号中对应表现出的性质均正确的是（　　）

	A．	H₂S气体能用浓硫酸进行干燥（浓硫酸的吸水性）
	B．	铜与浓硝酸制备NO₂气体（浓硝酸的强氧化性、酸性）
	C．	SO₂的水溶液能够使品红溶液褪色（H₂SO₃的强氧化性）
	D．	可口可乐瓶盖打开后，有大量气体逸出（H₂CO₃的挥发性）

11．下列物质中既含有离子键，又含有共价键的是（　　）

PCl₃

NH₃•H₂O

Na₂O₂

8．

X、Y、Z、W四种物质的转化关系如图所示（部分反应物与产物已略），下列组合中不符合该关系的是（　　）

	A	B	C	D
X	HCl	Na₂O₂	Na₂CO₃	Al
Y	FeCl₂	NaOH	CO₂	Na[Al（OH）₄]
Z	Cl₂	Na₂CO₃	CaCO₃	AlCl₃
W	FeCl₃	NaHCO₃	Ca（HCO₃）₂	Al（OH）₃

15．按要求回答下列问题：
（1）写出下列各种烷烃的分子式：碳元素的质量分数最低的烷烃是CH₄；含碳原子数最少且存在同分异构体的烷烃的分子式是C₄H₁₀．
（2）烷烃A的分子中含有18个氢原子，写出A的同分异构体中一氯代物只有一种的烷烃名称2，2，3，3-四甲基丁烷．
（3）等物质的量的CH₄和C₃H₈完全燃烧时，耗氧量前者小于后者；等质量的CH₄和C₃H₈完全燃烧时，耗氧量前者大于后者．（填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）烷烃分子中的基团可能有四种：-CH₃、-CH₂-、

其数目分别用a、b、c、d表示，对烷烃（除甲烷外）中存在的关系作讨论：
①下列说法正确的是AC：
A．a的数目与b的数目的大小无关　　　　　　B．c增加1，a就会增加3
C．d增加1，a就会增加2　　　　　　　　　　D．b增加1，a就会增加2
②四种基团之间的关系为：a=2+c+2d（用a、b、c、d表示）
③若某烷烃分子中，b=c=d=1，则满足此条件的该分子的结构可能有3种．

5．某实验小组同学对电化学原理进行了一系列探究活动．

（1）如图1为某实验小组依据氧化还原反应：（用离子方程式表示）Fe+Cu²⁺═Fe²⁺+Cu设计的原电池装置，反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差12g，导线中转移0.2mol电子
（2）其它条件不变，若将CuCl₂溶液换为NH₄Cl溶液，石墨电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑；2H⁺+2e^-═H₂↑；用吸管吸出铁片附近溶液少许于试管中，向其中滴加少量新制饱和氯水，写出发生反应的离子方程式2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，然后滴加几滴硫氰化钾溶液，溶液变红，继续滴加过量新制饱和氯水，颜色褪去，某同学的认为是“溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态”，如果+3价铁被氯气氧化为FeO₄^2-，写出该反应的离子方程式2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O═2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺．
（3）其它条件不变，若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成n型，如图2所示，一段时间后，在甲装置铜丝附近滴加酚酞试液，现象是溶液变红电极反应为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-乙装置中石墨（1）为阴极（填正、负、阴、阳），乙装置中与铜线相连石墨电极上的生成物常用湿润淀粉碘化钾试纸检验．

12．硫酸亚铁晶体（FeSO₄•7H₂O）在医药上作补血剂．为测定补血剂中铁元素的含量，某化学兴趣小组设计了两套实验方案：
方案一　滴定法　用酸性KMnO₄溶液滴定测定铁元素的含量．
反应原理：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
（1）实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外，还需250mL容量瓶（填仪器名称）．
（2）上述实验中KMnO₄溶液需要酸化，用于酸化的酸是A．
A．稀硫酸　　B．浓硝酸　　C．稀硝酸　　D．稀盐酸
（3）某同学设计的下列滴定方式中，最合理的是B（夹持部分略去）（填字母序号）如图．

方案二　重量法　操作流程如下：

（4）步骤②是否可以省略不能，Fe²⁺与碱反应后不能保证Fe²⁺全部转化为Fe³⁺，加热不能得到纯净的Fe₂O₃，故无法准确计算Fe的含量．
（5）步骤④中一系列操作依次是：过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量．
（6）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量0.07ag（用含a的代数式表示）．

9．

已知化学反应N₂+3H₂═2NH₃的能量变化如图所示，
（1）1mol N 和3mol H 生成1mol NH₃（g）是_释放能量的过程（填“吸收”或“释放”）．
（2）$\frac{1}{2}$N₂（g）+$\frac{3}{2}$H₂（g）═NH₃（g）；△H=（a-b）kJ/mol
、
（3）N₂（g）和H₂生成NH₃（l）的热化学方程式为
N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（1）△H=2（a-b-c）kJ•mol^-1．

10．已知：A（g）+2B（g）═C（g）+D（g）△H=a kJ•mol^-1（a＜0），下列说法正确的是（　　）

	A．	A（g）的能量一定高于C（g）的能量
	B．	该反应不需要加热
	C．	1 mol A（g）和2 mol B（g）的总能量高于1 mol C（g）的能量
	D．	该反应表示：1 mol A（g）和2 mol B（g）在一定条件下反应放出的热量为a kJ

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