BAEAFC(D);
(2)连接好仪器,装药品前装置的气密性检验方法是关闭分液漏斗活塞,将导气管末端插入水中,对锥形瓶微热,若到期管口有气泡冒出,停止加热,导气管中进入一段水柱,表示气密性良好;
(3)二氧化氮不能使用碱性干燥剂来干燥,U形管装的是固体干燥剂,故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等;
(4)取少量反应后的固体产物,加入到水中产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,确定产物中有氮气生成的实验现象为装置C中收集到大量气体; (5)设生成二氮化三镁的物质的量为x摩尔,氧化镁的物质的量为y摩尔,可得3x+y=0.55mol,100x+40y=21.0g,解x=0.05 y=0.4,氮气的物质的量为0.05摩尔,即可得方程式为:11Mg+4NO2=Mg3N2+ 8MgO+N2。
8.在人类社会的发展进程中,金属起着重要的作用。 (1)以下有关金属单质的叙述正确的是_______。 A.金属钠非常活泼,在实验室中保存在石蜡油或煤油中
B.用坩埚钳夹住一小块铝箔,在酒精灯上加热,可观察到铝箔熔化,并有熔融物滴下 C.铁单质与水蒸气反应的化学方程式为:2Fe+3H2O(g)
Fe2O3+3H2
(2)把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
①A点的沉淀物的化学式为______________。
②写出A点至B点发生反应的离子方程式:_________________。
③某溶液中溶有MgCl2和AlCl3两种溶质,若把两者分开,应选用的试剂为:NaOH溶液、_______和盐酸。
④C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为________mL。
【答案】A Mg(OH)2 AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ CO2 130.0(130也给分) 【解析】
(1)金属钠非常活泼,能够与水、氧气等物质发生反应,但与石蜡油或煤油不反应,可以保存在石蜡油或煤油中,A正确;铝的熔点低,加热后会熔化,但铝在氧气中燃烧生成氧化铝,因为氧化铝的熔点高,加热时氧化膜包裹着内层的熔化的铝而不会低落,B错误;铁单质与水蒸气反应生成四氧化三铁而非氧化铁,C错误;正确选项A。
(2)从题给信息中可知:产生的白色沉淀加盐酸后,沉淀质量不变,说明原溶液中氢氧化钠过量,所以1.16g白色沉淀为氢氧化镁,而氢氧化铝沉淀溶于过量的氢氧化钠,溶液中
存在偏铝酸根离子,继续加盐酸,会发生AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓ ,沉淀达到最大值,为氢氧化镁和氢氧化铝沉淀质量之和(B点);接着再加入足量的盐酸,两种沉淀都溶于酸中,沉淀消失;
①A点的沉淀物为氢氧化镁,化学式为Mg(OH)2;正确答案:Mg(OH)2。
②写出A点至B点发生反应为偏铝酸根离子与适量盐酸反应生成氢氧化铝沉淀,离子方程式: AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓;正确答案:AlO2-+H++H2O= Al(OH)3↓。
③含有MgCl2和AlCl3的混合液中,先加入足量的氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和偏铝酸钠溶液,过滤,得到沉淀氢氧化镁,再加适量的盐酸,生成MgCl2;滤液为偏铝酸钠溶液,通入足量二氧化碳气体,生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液,过滤得到沉淀固体,再加入适量盐酸,得到AlCl3,从而实现二者的分离;正确答案:CO2。
④根据上述分析可知:氢氧化镁沉淀质量为1.16克,物质的量为0.02 mol,A→B过程为AlO2+H+H2O= Al(OH)3↓,共消耗盐酸的量为(30-10)×10×1=0.02 mol,生成Al(OH)3沉
-+
-3
淀的量为0.02 mol,两种沉淀恰好与盐酸反应只生成氯化镁和氯化铝溶液,根据氯离子守恒可得:V(HCl)×1=0.02×2+0.02×3=0.1, V(HCl)=0.1L=100mL, C点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl溶液的体积为30+100=130.0 mL,正确答案:130.0(130也给分)。
9.A.将一定质量的Mg和Al混合物投入400 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。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溶液的体积关系如图所示。 计算:
(1)Mg和Al的总质量为________g; (2)硫酸的物质的量浓度为________; (3)生成H2的物质的量为________。
B.将一定量的铝粉、氧化铝、氧化镁的混合物加入到300mL ,4mol/L的稀硫酸中,生成标准状况下6.72L气体。向反应后的溶液中滴加一定物质的量浓度的KOH溶液时,所得沉淀的物质的量(mol)与滴加KOH溶液的体积(mL)之间的关系如图所示:
(1)OA对应反应的离子方程式为_________,BC对应反应的离子方程式为____________; (2)c(KOH)=_________mol/L,混合物中氧化铝的物质的量为_____mol; (3)A点对应的数值为_______;
(4)在中学阶段,实验室里检验B点对应的溶液中的阳离子时,所观察到的现象是___________。
(5)向C点对应的溶液中通入足量的CO2所发生反应的离子方程式为_____________。 【答案】18 g 2.5 mol/l 0.9mol H+ +OH-=H2O Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O 4 0.1 200 透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色 CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 【解析】 【分析】
A. 由图象可知,从开始至加入NaOH溶液40 mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.当V(NaOH) = 400 mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物质的量之和为0.7 mol,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于400 mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍。从400mL开始,NaOH溶解Al(OH)3,发生反应NaOH+Al(OH)3 = NaAlO2+2H2O,当沉淀不再减少时只有Mg(OH)2,物质的量为0.3 mol,所以沉淀量最大时,Mg(OH)2为0.3 mol,Al(OH)3为0.7 mol-0.3 mol=0.4 mol,所以该阶段消耗n(NaOH) = n[Al(OH)3] = 0.4 mol,氢氧化钠的浓度为
0.4mol = 5 mol/L。
0.48L?0.4L(1)由元素守恒可知n(Al) = n[Al(OH)3],n(Mg) = n[Mg(OH)2],在根据m =n M计算各自的质量,进而计算金属的总质量;
(2)沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(NaOH)= 2 n(Na2SO4),根据硫酸根守恒n(H2SO4) = n(Na2SO4),再根据c=算;
(3)根据电子转移守恒可知2n(H2) = 3n(Al) + 2n(Mg),据此计算n(H2);
B. 由图可知,从开始至加入KOH溶液到A,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O;继续滴加KOH溶液,到氢氧化钾溶液为600 mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为硫酸钾溶液.再继续滴加KOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水,发生反应Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O,故反应后的溶液溶质为KAlO2,通入足量的CO2后又生成了氢氧化铝沉淀,且不溶解,据此进行解答;在进行焰色反应时,为避免钠离子对钾离子的干扰,需要透过蓝色钴玻璃观察。 【详解】
A. 由图象可知,从开始至加入NaOH溶液40mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O.当V(NaOH) = 400mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物质的量之和为0.7 mol,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于400 mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的0.5倍。从400 mL开始,NaOH溶解Al(OH)3,发生反应
n来计VNaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,当沉淀不再减少,此时全部为Mg(OH)2,物质的量为0.3 mol,所以沉淀量最大时,Mg(OH)2为0.3 mol,Al(OH)3为0.7 mol-0.3 mol=0.4mol,所以该阶段消耗n(NaOH) = n[Al(OH)3] = 0.4mol,氢氧化钠的浓度为
0.4mol = 5 mol/L。
0.48L?0.4L(1)由元素守恒可知n(Al) = n[Al(OH)3] = 0.4 mol,n(Mg) = n[Mg(OH)2] = 0.3 mol,故Mg和Al的总质量为0.4mol×27g/mol+0.3mol×24g/mol = 18 g,故答案为18 g;
(2)沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.4L×5mol/L = 2 mol,,所以n(Na2SO4) = 1 mol,所以硫酸的浓度为c =
1mol = 2.5 mol/L,故答案为2.5 mol/L; 0.4L(3)由(1)中可知n(Al) = 0.4 mol,n(Mg) = 0.3 mol,根据电子转移守恒可知2n(H2) = 3n(Al)+2n(Mg) = 3×0.4mol+2×0.3mol=1.8 mol,所以n(H2) = 0.9 mol,故答案为0.9 mol; B. 由图可知,从开始至加入KOH溶液到A,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2KOH=K2SO4+2H2O;继续滴加KOH溶液,到氢氧化钾溶液为600 mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,发生反应:
3OH?+Al3+=Al(OH)3↓,2OH?+Mg2+=Mg(OH)2↓,溶液为硫酸钾溶液;再继续滴加KOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水,发生反应Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O,沉淀部分溶解。
(1)OA段,氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾和水,离子方程式:H++OH?=H2O;BC段,继续滴加KOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钾反应生成偏铝酸钾与水,发生反应Al(OH)3+KOH=KAlO2+2H2O,离子方程式:Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,故答案为H++OH?=H2O;Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O;
(2)硫酸的物质的量为:0.3 L×4 mol/L = 1.2 mol,B点溶液为硫酸钾溶液,依据2K+~SO42?,则钾离子物质的量为2.4 mol,即加入氢氧化钾物质的量为2.4 mol,则氢氧化钾物质的量浓度为:2.4 mol÷0.6 L=4 mol/L;混合物加入到300 mL4 mol/L的稀硫酸中,生成标准状况下6.72 L气体,物质的量为
6.72L =0.3 mol,由2Al~3H2↑,可知铝的物
22.4L/mol质的量为0.2 mol,BC段消耗氢氧化钾物质的量为:0.1 L×4 mol/L=0.4 mol,发生反应:Al(OH)3 +OH-=AlO2-+2H2O,可知氢氧化铝物质的量为0.4 mol,依据铝原子个数守恒,含有氧化铝的物质的量为:0.4 mol ?0.3 mol =0.1 mol;故答案为4;0.1;
(3)依据加入700 mL氢氧化钾后沉淀物质的量为0.2 mol,得溶液中含镁离子物质的量为0.2 mol,沉淀镁离子消耗0.4 mol氢氧化钾,沉淀0.4 mol铝离子需要消耗氢氧化钾物质的量为0.4mol×3 = 1.2 mol,所以OA段消耗氢氧化钾物质的量为:0.6 L×4 mol/L?0.4 mol?1.2 mol = 0.8 mol,消耗氢氧化钾体积:
0.8mol = 0.2 L,即200 mL;故答案为200;
4mol/L(4)检验钾离子可以用焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色;故答案为透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色;
(5)C点溶液为偏铝酸钾溶液,二氧化碳溶于水形成弱酸碳酸,则通入足量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钾,反应的离子方程式:CO2 +AlO2- +2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;故
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