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将0.1mol的镁铝混合物溶于100ml 2mol/L的H2SO4中,然后滴加1mol/L的NaOH溶液,请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,生成沉淀的质量m与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。请回答:当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)=_____mol,V2=______mL。

(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溶液体积为________ml
(3)若混合物仍为0.1mol其中镁粉的物质的量的分数为a,用100ml2mol/L的硫酸溶解此混合物后再加入450ml1mol/L的氢氧化钠溶液,所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件a的取值范围是__       ___。

(1)0.06  440 (2)400 (3)1/2 ≤a<1

解析试题分析:(1)当V1=160mL时,此时,溶液是MgSO4、Al2(SO43和Na2SO4混合液,由Na+离子守恒可知,n(Na2SO4)=1/2n(NaOH)=1/2×0.16L×1mol/L=0.08mol,令MgSO4为xmol,Al2(SO43为ymol,则:根据Mg原子、Al原子守恒有:x+2y=0.1根据SO42-离子守恒有:x+3y=0.1×2-0.08,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,根据守恒有:n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.1L×2mol/L×+0.04mol=0.44mol,所以,V2=0.44mo l/1mol/L
=0.44L=440ml;(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,此时溶液是Na2SO4溶液,根据SO42-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)=0.4mol/1mol/L=0.4L=400ml;(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。
考点:有关混合物反应的计算;镁的化学性质;铝的化学性质。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

如图中,A、B、C、D、E是单质,G、H、I、F是B、C、D、E分别和A形成的二元化合物。已知:
①反应C+GB+H能放出大量的热,该反应曾应用于铁轨的焊接;
②I是一种常见的温室气体,它和E可以发生反应:2E+I2F+D,F中E元素的质量分数为60%。

回答问题:
(1)①中反应的化学方程式为:________________________________________;
(2)1.6 g G溶于盐酸,得到的溶液与铜粉完全反应,计算至少需铜粉的质量(写出离子方程式和计算过程);__________________________________________。
(3)C与过量NaOH溶液反应的离子方程式为:___________________________,反应后溶液与过量化合物I反应的离子方程式为:_________________________;
(4)E在I中燃烧观察到的现象是:____________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:

已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
(1)固体混合物B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为            
(2)滤液A中铁元素的存在形式只能为Fe2+,理由是               
               。涉及的离子方程式为                   
                (不必书写Cu2O与盐酸的反应)。检验滤液A中Fe2+的试剂为            (填试剂名称)。
(3)将滤液C中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最佳试剂为  __ (填序号)。

A.氢氧化钠溶液 B.硫酸溶液C.氨水D.二氧化碳
金属E与固体F某一成分发生的反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程为            

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

金属铜不溶于稀硫酸,但可溶于铁盐溶液。现将一定量的铜片加入到100 mL稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中,铜片完全溶解(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。
(1)写出铜溶解于上述混合溶液的离子方程式_______________________________________。
(2)若铜完全溶解时,溶液中的Fe3、Cu2、H三种离子的物质的量浓度相等,且测得溶液的pH=1,则溶解铜的质量是_________g,溶液中的c(SO42)=__________mol/L。
(3)若欲在如图所示的装置中发生(1)中的反应,则:X极是                (正、负极),电极反应式                         。Y极的材料是                       ,电极反应式                         

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表:

沉淀物
 
Fe(OH)3
 
Fe(OH)2
 
Al(OH)3
 
开始沉淀
 
2.3
 
7.5
 
3.4
 
完全沉淀
 
3.2
 
9.7
 
4.4
 
 
回答下列问题:
(1)反应I溶液中存在的金属阳离子有__________________。
(2)加入NaHCO3的目的是调节pH,使溶液中的______(填“Fe3+”、“Fe2+”或“A13+”)沉淀。该工艺流程中“搅拌”的作用是_____________。
(3)反应II的离子方程式为__________。在实际生产中,反应II常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2与NaNO2在反应中均作为________。若参与反应的O2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO2物质的量为__________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后产生的[Fe(OH)]2+离子,可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子。该水解反应的离子方程式为__________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按下图所示步骤进行提纯:

已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性,要将溶液中的Cu2、Fe2、Fe3沉淀为氢氧化物,需溶液的pH分别为6.4、6.4、3.7。
请回答下列问题 [(1)~(2)小题填标号] :
(1)本实验最适合的氧化剂X是__________
A.K2Cr2O7           B.NaClO            C.H2O2                  D.KMnO4
(2)物质Y不可以是___________
A.CuO             B.CuCl2             C.Cu(OH)2             D.CuCO3
(3)若Y为Cu(OH)2写出除去Fe3的离子方程式:                            
(4)加入氧化剂的目的是_______________________________________。
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O?__________(填“能”或“不能”)。如不能,应如何操作?(如能,此空不填)_______________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺的流程如下:

请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为____________________________.
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32—的离子方程式为______________________.
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是____________(填化学式),写出该溶液的一种用途____________
(5)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数KSP=5.6×10—12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=__________________.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备 CuSO4·5H2O及纳米材料G,步骤如下:

请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①最佳为_____(填代号)。
a.KMnO4    b.(NH42S    c.H2O2    d.KSCN
向溶液B中加入CuO的作用是                                             
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过              、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是    
(3)写出制备G的化学反应方程式。若实验过程中有氨气逸出,应选用下列     装置回收(填代号)。

(4)欲测定溶液A中Fe2+的溶液,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4标准溶液应使用                 。取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,终点现象为                                

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,该厂用上述废金属屑制取新型高效水处理剂Na2FeO4(高铁酸钠)等产品,过程如下:
I.向废金属屑中加入过量的NaOH溶液,充分反应后过滤;
II.向I所得固体中加入过量稀H2SO4,充分反应后过滤;
III.向II所得固体中继续加入热的稀H2SO4,同时不断鼓入空气,固体溶解得CuSO4溶液;
IV.(1)步骤I中发生反应的化学方程式为                  
(2)步骤II所得的滤液中加入KSCN溶液无明显现象,表明滤液中不存在Fe3+,用离子方程式解释其
可能的原因         
(3)步骤III获得CuSO4溶液的离子方程式为         
(4)步骤II所得滤液经进一步处理可制得Na2FeO4,流程如下:

①测得滤液中c(Fe2+) 为a mol·L-1,若要处理1 m3滤液,理论上需要消耗25 % 的H2O2溶液_________kg
(用含a的代数式表示)。
②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的化学方程式___________。

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