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【题目】现对三种不同的镁铝合金样品进行编号,做以下实验探究。

1)取样品①m1g,加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤;往滤液中通入过量CO2气体:将所得沉淀过滤、洗涤、烘干,灼烧,得到固体的质量仍然为m1g.合金中镁的质量分数为_____(保留2位小数,下同)。

2)取样品②m2g,与足量稀硫酸反应,固体完全溶解时得到气体的体积为VL(标准状况)。m2的取值范围是_____

3)取样品③0.918g30.00mL2.00mL盐酸充分反应后,得到672mL气体(标准状况)。剩余合金0.306g(认为合金中镁、铝与酸的反应同时发生)。然后在反应后所得体系中继续加1.00mol/LNaOH溶液,恰好使所有铝元素均不以沉淀形式存在。则需要加入1.00mol/LNaOH溶液_____mL

【答案】0.47 0.80Vm21.07V 78.00

【解析】

1)镁铝合金样品,加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤;往滤液中通入过量CO2气体:将所得沉淀过滤、洗涤、烘干,灼烧,得到的固体是氧化铝。

2)镁铝合金样品,与足量稀硫酸反应,镁、铝都能与硫酸反应生成氢气,利用极值法计算m2的取值范围;

3)镁铝合金样品,(0.918-0.306)g30.00mL 2.00mol/L盐酸充分反应后,得到672mL气体,可计算出样品③中镁铝的含量;使所有铝元素均不以沉淀形式存在时,溶质恰好是氯化钠和偏铝酸钠。

1)镁铝合金样品,加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤;往滤液中通入过量CO2气体:将所得沉淀过滤、洗涤、烘干,灼烧,得到的固体是氧化铝,即Al2O3的质量与镁铝合金样品质量相等,根据元素守恒,Al2O3中氧元素的质量等于样品中Mg的质量,合金中镁的质量分数为=0.47

2)生成氢气的物质的量是 ;假设m2g样品全是MgMg+H2SO4= MgSO4+H2;则Mg的物质的量是,质量是1.07V;假设m2g样品全是Al2Al+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2;则Al的物质的量是,质量是0.80V;所以m2的取值范围是0.80Vm21.07V

3)设与盐酸反应的镁、铝的物质的量分别是xmolymol ,解得;即镁、铝的物质的量比为1:10.918g样品中铝的物质的量是0.018mol;使所有铝元素均不以沉淀形式存在时,溶质恰好是氯化钠和偏铝酸钠,根据氯元素守恒,氯化钠的物质的量是 0.03L× 2.00mol/L=0.06mol,根据铝元素守恒,偏铝酸钠的物质的量是0.018mol,则需要氢氧化钠的物质的量是0.018mol+0.06mol=0.078mol,需要加入1.00mol/LNaOH溶液的体积是0.078L=78.00 mL

练习册系列答案
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1C中的含氧官能团名称为________________

2EF的反应类型为________

3)试剂X的分子式为C5H13N3,写出X的结构简式:________

4A的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________

①能与FeCl3溶液发生显色反应;② 分子中只有4种不同化学环境的氢。

5)写出以CH3CH=CHCH3HCHOCH3COCH3为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。________

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步骤:TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(g)O2(g) ΔH=+1493kJmol-1ΔS=+61JK-1mol-1

该反应发生温度高达2170℃,能耗大,对设备和生产要求几乎达到苛刻程度。目前科学家采用金红石加碳氯化方法,在较温和条件下成功制取TiCl4,为人类快速迈进钛合金时代做出了巨大贡献。金红石加碳氯化的主要反应如下:

反应Ⅰ:TiO2(s)2Cl2(g) +C(s)TiCl4(g)CO2(g) ΔH1ΔS1=+64JK-1mol-1

反应Ⅱ:TiO2(s)2Cl2(g) +2C(s)TiCl4(g)2CO(g) ΔH2,△S2

已知:①C(s)O2(g)CO2(g) ΔH=-394.3kJmol-1

2C(s)O2(g)2CO(g) ΔH=-222.3kJmol-1

请回答:

1)反应Ⅰ的ΔH1__kJmol-1

2)对于气体参加的反应,表示平衡常数KP时,用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅰ的KP__(用表达式表示)

3)在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应,2N2(g)6H2O(1)4NH3(g)3O2(g) ΔH=+1530.4kJmol-1

进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见表:

实验组别

1

2

3

4

T/K

303

313

323

353

NH3生成量/(10-6mol)

4.8

5.9

6.0

2.0

O2生成量/(10-6mol)

3.6

4.4

4.5

1.5

反应时间/h

3

3

3

3

容器体积/L

2

2

2

2

①请在如图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明)___

②根据表中数据,在303K时,在3h内用氮气表示其平均反应速率为___molL-1h-1。判断组别4中反应是否达到平衡状态___(填“是”或“否”),并说明理由___

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Mg2+的半径为72pm,则H的半径为____________pm(列出计算表达式)

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a+b×63g ②a+b×189g ③a+bmol ④mol

A.①④B.②③C.①③D.②④

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