某研究型學習小組為測定鎂和鋁的混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù),稱取該混合物a g,溶于200mL 5mol/L HCl溶液中,共收集到標準狀況下的氫氣3.36L.
(1)a 的取值范圍是______.
(2)向反應后所得溶液中逐漸加入4mol/L的NaOH溶液,當沉淀質(zhì)量達到最大值時,加入的NaOH溶液的體積是______mL,沉淀的最大質(zhì)量是______g.(用含a 的代數(shù)式表示)
(3)繼續(xù)加入NaOH溶液至沉淀不再發(fā)生變化時,過濾、洗滌并灼燒沉淀至恒重,所得殘余固體的質(zhì)量仍為a g,計算原混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程).
(1)根據(jù)氫氣體積,可以確定氫氣物質(zhì)的量為
3.36L
22.4L/mol
=0.15mol,則反應的氫離子的物質(zhì)的量為0.15×2=0.3mol,
HCl溶液中HCl物質(zhì)的量為0.2L×5mol/L=1mol,則鹽酸未完全反應.
根據(jù)Mg和Al與鹽酸的反應可知,當氫氣的量固定時,合金全為Mg時合金質(zhì)量最大,當合金全為Al時合金質(zhì)量最
        Mg~H2                           2Al~3H2       
   0.15mol  0.15mol                    0.1mol  0.15mol
所以兩種狀況下合金質(zhì)量分別為:Mg:0.15mol×24g/mol=3.6g,Al:0.1mol×24g/mol=2.7g,
故答案為:2.7<a<3.6;
(2)根據(jù)反應過程我們可以發(fā)現(xiàn)
         Mg~H2~2HClH~Mg2+~2NaOH~Mg(OH)2
         Al~
3
2
H2~3HCl~Al3+~3NaOH~Al(OH)3
HCl(過量)~NaOH,故此不難發(fā)現(xiàn),新引入的NaOH的物質(zhì)的量與酸的物質(zhì)的量相等,
酸的物質(zhì)的量為0.2L×5mol/L=1mol,故NaOH的物質(zhì)的量亦為1mol,NaOH溶液體積為
1mol
4mol/L
=0.25L=250mL,
由于沉淀當中只引入了OH-,故沉淀質(zhì)量應為原合金質(zhì)量a加上新引入的OH-的質(zhì)量,而引入的OH-的物質(zhì)的量為氫氣物質(zhì)的量的2倍,
所以沉淀的質(zhì)量為:
3.36L
22.4L/mol
×2×17g/mol+ag=(a+5.1)g,
故答案為:250;(a+5.1)g;  
(3)這一問我們依然需要通過宏觀物質(zhì)變化思考:易知最終物質(zhì)為MgO,而最終MgO的質(zhì)量與最初合金的質(zhì)量相等,故可知合金當中Al元素的質(zhì)量與MgO中O元素的質(zhì)量相等,
所以合金當中Mg與Al的質(zhì)量比即為MgO中Mg與O質(zhì)量比相等,而MgO當中兩元素質(zhì)量比即為原子量之比,故合金當中Al質(zhì)量分數(shù)為:w(Al)=[16/(24+16)]×100%=40%        
答:原混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù)為40%.
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(2008?南京一模)某研究型學習小組為測定鎂和鋁的混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù),稱取該混合物a g,溶于200mL 5mol/L HCl溶液中,共收集到標準狀況下的氫氣3.36L.
(1)a 的取值范圍是
2.7<a<3.6
2.7<a<3.6

(2)向反應后所得溶液中逐漸加入4mol/L的NaOH溶液,當沉淀質(zhì)量達到最大值時,加入的NaOH溶液的體積是
250
250
mL,沉淀的最大質(zhì)量是
(a+5.1)
(a+5.1)
g.(用含a 的代數(shù)式表示)
(3)繼續(xù)加入NaOH溶液至沉淀不再發(fā)生變化時,過濾、洗滌并灼燒沉淀至恒重,所得殘余固體的質(zhì)量仍為a g,計算原混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù)(寫出計算過程).

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(1)a 的取值范圍是                      

(2)向反應后所得溶液中逐漸加入4 mol/L的NaOH溶液,當沉淀質(zhì)量達到最大值時,加入的NaOH溶液的體積是     mL,沉淀的最大質(zhì)量是        g。(用含a 的代數(shù)式表示)

(3)繼續(xù)加入NaOH溶液至沉淀不再發(fā)生變化時,過濾、洗滌并灼燒沉淀至恒重,所得殘余固體的質(zhì)量仍為a g,原混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù)                     。(寫出計算過程)

 

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(1)a 的取值范圍是                      。
(2)向反應后所得溶液中逐漸加入4 mol/L的NaOH溶液,當沉淀質(zhì)量達到最大值時,加入的NaOH溶液的體積是     mL,沉淀的最大質(zhì)量是       g。(用含a 的代數(shù)式表示)
(3)繼續(xù)加入NaOH溶液至沉淀不再發(fā)生變化時,過濾、洗滌并灼燒沉淀至恒重,所得殘余固體的質(zhì)量仍為a g,原混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù)                     。(寫出計算過程)

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科目:高中化學 來源:2014屆度黑龍江大慶實驗中學高一上學期期末考試化學試卷 題型:填空題

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(1)a 的取值范圍是                       。

(2)向反應后所得溶液中逐漸加入4 mol/L的NaOH溶液,當沉淀質(zhì)量達到最大值時,加入的NaOH溶液的體積是      mL,沉淀的最大質(zhì)量是        g。(用含a 的代數(shù)式表示)

(3)繼續(xù)加入NaOH溶液至沉淀不再發(fā)生變化時,過濾、洗滌并灼燒沉淀至恒重,所得殘余固體的質(zhì)量仍為a g,原混合物中鋁的質(zhì)量分數(shù)                      。(寫出計算過程)

 

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