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xx-2019学年高一化学上学期12月月考试题(含解析) (III)1.进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是( )A. 实验室金属钠不慎着火时,应立即用水来灭火B. 酒精在实验台上燃烧时,用水扑灭火焰C. 不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液D. 配制硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定体积的水,再在搅拌下慢慢加入浓硫酸【答案】C【解析】【详解】A.钠的密度小于水,会浮在水面上,且钠与水反应生成氢气,容易引起爆炸,故A错误;B. 酒精在实验台上燃烧时,应立即用湿布盖灭,故B错误;C. 浓碱溶液有腐蚀性,不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液,故C正确;D.量筒是量取仪器,不能用来稀释浓硫酸,应在烧杯中进行,故D错误.故选C。2.下列物质中既能与稀H2SO4反应, 又能与NaOH溶液反应的是( )NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 Al Na2CO3 NaHSO4A. B. C. D. 全部【答案】B【解析】【详解】NaHCO3与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,故正确;Al2O3属于两性氧化物,与稀H2SO4反应生成硫酸铝和水,与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,故正确;Al(OH)3属于两性氢氧化物,与稀H2SO4反应生成硫酸铝和水,与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,故正确;Al与稀H2SO4反应生成硫酸铝和氢气,与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故正确;Na2CO3与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,与NaOH溶液反应不反应,故错误;NaHSO4与硫酸不反应,与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,故错误;故选B。【点睛】两性的氧化物和氢氧化物既能和酸反应也能和碱反应生成盐和水,弱酸的酸式盐既能和较强的酸反应也能和碱反应。3.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )A. 2NA个二氧化碳分子的质量为88gB. NA个氢气分子所占的体积为22.4LC. 0.1mol/L的NaCl溶液中,Na+与Cl总数为0.2NAD. 17g NH3中所含原子数为NA【答案】A【解析】【详解】A. 2NA个二氧化碳分子的物质的量为2mol,所以质量为88g,故A正确;B. 没有说明在标准状况下,故B错误;C. 只说明浓度,没有告诉体积,故无法计算溶液中微粒的数目,故C错误;D. 17g NH3的物质的量为1mol,每个氨气分子中含有4个原子,所以17g NH3中所含原子数为4NA,故D错误。故选A。【点睛】在运用气体摩尔体积计算气体体积时,要注意是否为标准状况;在计算溶液中离子数目时,不仅要知道浓度,还要知道体积,这是计算此类问题时常会忽略的问题。4.相同质量的SO2和SO3它们之间的关系是( )A. 所含硫原子的物质的量之比为1:1 B. 氧原子的物质的量之比为3:2C. 硫元素的质量比为4:5 D. 氧元素的质量比为5:6【答案】D【解析】【详解】M(SO2)=64g/mol,M(SO3)=80g/mol,假设质量都为m g,A所含硫原子的物质的量之比为:,故A错误;B氧原子的物质的量之比为:3=5:6,故B错误;C所含硫元素的质量比等于硫原子的物质的量之比为:,故C错误;D氧元素的质量比等于氧原子的物质的量之比:3=5:6,故D正确。故选D。5.下述对焰色反应实验操作注意事项的说明,正确的是( )钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质 每次实验后,要将铂丝用硫酸洗净 实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替A. 仅有不正确 B. 仅有不正确 C. 仅有不正确 D. 全正确【答案】C【解析】【详解】在观测钾的焰色反应时要透过蓝色钴玻璃片,滤去钠的黄光以免产生干扰,故正确;取一根洁净的铂丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取样品进行焰色反应,故正确;应该用盐酸洗,盐酸易挥发,其盐高温时也易挥发,灼烧时,盐酸及其盐可一起挥发掉,以达洗净的目的,故错误;为了能够更加突出被检验试剂的颜色,选用本身颜色较浅的火焰,最大限度的减少火焰本身颜色的干扰,故正确;洁净的细铁丝放在酒精灯上灼烧至无色,本身无颜色,故可用铁丝进行焰色反应,故正确。 故选C。6.下列各组离于在溶液中既可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀的是A. Na+、 Ba2+、 Cl 、SO42 B. K+、AlO2 、NO3、 OHC. H+ 、NH4+ 、Al3+ 、SO42 D. H+ 、Na+ 、Cl 、SiO32-【答案】B【解析】A. Ba2+、SO42发生反应而不能大量共存;B. 在溶液中既可以大量共存,且加入氨水后也不产生沉淀;C. 加入氨水后产生氢氧化铝沉淀;D. H+ 、SiO32-发生反应而不能大量共存。故选B。点睛:溶液中的离子反应主要是生成沉淀、气体、难电离物质的复分解反应。另外,少数离子反应属于氧化还原反应等。7.下列离子检验的方法正确的是( )A. 某溶液中先滴加足量盐酸无现象,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀则原溶液中有SO42-B. 某溶液中滴加AgNO3溶液有白色沉淀,说明原溶液中有Cl-C. 某无色溶液滴入酚酞试液显红色,该溶液一定是含有大量的H+D. 某溶液中滴加盐酸生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,说明原溶液中有CO32-【答案】A【解析】【详解】A某溶液中先滴加足量盐酸无现象,可排除Ag+、CO32-等影响,再滴加BaCl2溶液有白色沉淀,说明原溶液中有SO42-,故A正确;B不能排除生成碳酸银等,应加入硝酸,如沉淀不溶解,可证明为AgCl,故B错误; C酚酞遇酸不变色,遇碱变红,故C错误;D不能排除HCO3-和亚硫酸根等离子的干扰,故D错误。故选A。【点睛】在离子检验过程中,一定要注意排除其他离子的干扰,能使澄清石灰水变浑浊的气体除了二氧化碳还有二氧化硫。8.下列除去杂质的方法不正确的是()A. 镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥B. 用过量氨水除去Fe3溶液中的少量Al3C. 用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量水D. Al(OH)3中混有少量Mg(OH)2:加入足量烧碱溶液,充分反应,过滤,向滤液中通入过量CO2后过滤【答案】B【解析】试题分析:A、Al能与烧碱溶液反应而Mg不反应,A正确;B、Fe3+与Al3+均能与氨水反应生成沉淀,且不溶于过量的氨水,B错误;C、乙醇沸点较低,水与生石灰反应生成熟石灰,所以可用蒸馏方法使乙醇蒸出,C正确;D、烧碱溶液和氢氧化铝反应生成偏铝酸钠溶液,过滤出氢氧化镁,向滤液中通入过量的二氧化碳会生成氢氧化铝沉淀,能够实现除杂的目的,D正确。考点:考查了物质的分离和提纯的相关知识。9.下列各项操作中,不发生“先产生沉淀,然后沉淀又溶解”现象的是向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2;向NaAlO2溶液中逐滴加入过量的稀盐酸;向AlCl3溶液中逐滴加入过量的稀氢氧化钠溶液;向澄清石灰水中通入过量的CO2;向Fe(OH)3胶体中滴入稀盐酸至过量( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2,由于生成了碳酸氢钠,溶解度降低,会有沉淀生成,但沉淀不溶解,故不符合现象;向NaAlO2溶液中逐滴加稀盐酸,先生成氢氧化铝沉淀,继续滴加盐酸,继续反应生成氯化铝,沉淀溶解,故符合现象;向AlCl3溶液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液,先生成氢氧化铝沉淀,继续滴加氢氧化钠,氢氧化铝两性,反应生成偏铝酸钠,沉淀溶解,故符合现象;向澄清石灰水中通入CO2,生成碳酸钙沉淀,继续通入二氧化碳又生成碳酸氢钙,沉淀溶解,故符合现象;向Fe(OH)3胶体中滴入稀盐酸,开始时胶体发生聚沉,有沉淀生成,继续滴加盐酸反应生成氯化铁,沉淀溶解,故符合现象。故选C。【点睛】胶体是较为稳定的体系,加入电解质溶液时,由于胶体微粒的吸附性,吸附带电荷的离子,破坏了稳定结构而发生聚沉现象。10.某溶液中有Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+四种阳离子,若向其中加入过量的NaOH溶液,微热并搅拌,过滤,在滤渣中再加入过量的盐酸,所得溶液中大量增加的阳离子是()A. Mg2+ B. Fe2+ C. Fe3+ D. Al3+【答案】C【解析】试题分析:Mg2+、Fe2+、Fe3+和Al3+四种阳离子中,若向其中加入过量的NaOH溶液,发生反应有:Mg2+2OH-=Mg(OH)2,Al3+3OH-=Al(OH)3,Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,Fe2+2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe3+3OH-=Fe(OH)3,过滤后滤渣中含有Mg(OH)2和Fe(OH)3,在滤渣中再加入过量的盐酸,所得溶液中含有的阳离子是Mg2+和Fe3+,因此大量增加的阳离子为Fe3+,故选C。考点:考查离子反应发生的条件【名师点睛】本题考查离子的性质,题目难度不大,注意加入NaOH后所发生的反应,注意各离子的性质。根据各离子的性质,判断加入过量NaOH溶液时所发生的反应,注意Fe2+与Fe3+的转化,以及Al3+生成AlO2-的性质。11.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后固体完全溶解,则下列判断正确的是()A. 溶液中一定含Cu2+和Fe2+ B. 溶液中一定含Cu2+和Fe3+C. 溶液中一定含 Fe3+和Fe2+ D. 溶液中一定含Fe3+、Cu2+和Fe2+【答案】A【解析】因氧化性Fe3+Cu2+Fe2+,在FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁优先与铁离子反应生成亚铁离子,且无固体存在,说明溶液的铜离子没参加反应,所以溶液中一定存在Cu2+和Fe2+,不一定含有Fe3+。答案选A。12.用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮用水处理的新技术。已知反应Fe2O33Na2O2=2Na2FeO4Na2O,下列说法正确的是A. Na2O2既是氧化剂又是还原剂B. Fe2O3在反应中得到电子C. 3 mol Na2O2发生反应,有12 mol e发生转移D. Na2FeO4能消毒杀菌是因其具有强氧化性【答案】D【解析】试题分析:A、分析题给反应知,Na2O2中氧元素化合价由-1价降为-2价,被还原,Na2O2为氧化剂,错误;B、Fe2O3中铁元素化合价由+3价升高为+6价,在反应中失去电子,错误;C、反应中Na2O2中氧元素化合价由-1价降为-2价,3molNa2O2发生反应,有6mol电子转移,错误;D、Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,可用于杀菌消毒,正确。考点:考查氧化还原反应。13.已知I、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:H2O2Fe2+ISO2,则下列反应不能发生的是( )A. 2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42+4H+ B. I2+SO2+2H2OH2SO4+2HIC. 2Fe3+2I2Fe2+I2 D. H2O2+H2SO4SO2+O2+2H2O【答案】D【解析】【分析】根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性这一规律分析解答。【详解】A.反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Fe2+,符合题给条件,反应能进行,故A错误;B.反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物HI,符合题给条件,反应能进行,故B错误;C. 反应中还原剂I的还原性大于还原产物Fe2+,符合题给条件,反应能进行,故C错误;D.双氧水中氧元素化合价升高,作为还原剂,硫酸被还原得到产物二氧化硫,反应中还原剂H2O2的还原性大于还原产物SO2,不符合题给条件,反应不能发生,故D正确。故选D。【点睛】正确判断氧化剂和还原剂是解决本题的关键,可以根据化合价的变化判断:化合价升高的反应物作还原剂,发生氧化反应。14.标况下,两个容积相同的容器中,一个盛有NH3气体,另一个盛有N2和H2的混合气体。若两容器内的气体具有相等的电子数,则混合气体中N2和H2的物质的量之比为A. 4:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 1:4【答案】C【解析】试题分析:根据阿伏伽德罗定律,同温同压同体积的任何气体,含有相同的分子数,设NH3、N2和H2的混合气体均是1 mol,N2的物质的量为x mol,H2的物质的量为y mol,则x+y=1,14x+2y=10,解得x=2/3,y=1/3,x:y=2:1,所以混合气体中N2和H2的物质的量之比为2:1,答案选C。考点:考查阿伏伽德罗定律及推论。15.某溶液中可能含有H、NH4+、Mg2、Al3、CO32-、SO42-中的几种。若加入锌粒,最终产生无色无味的气体;若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示,则下列说法正确的是( )A. 溶液中的阳离子只有H、Mg2、Al3B. 溶液中n(NH4+)0.2 molC. 溶液中一定不含CO32-,可能含有SO42-D. n(H)n(Al3)n(Mg2)111【答案】B【解析】【分析】根据图象中的起点和拐点,由消耗氢氧化钠的量计算溶液中各离子的浓度。【详解】由知溶液中一定含有H,一定没有CO32-,由知溶液中一定含有Mg2、Al3,由图象可知溶液中还一定含有NH4+,且n(NH4+)0.7 mol0.5 mol0.2 mol,n(H)0.1 mol,n(Al3)0.8 mol0.7 mol0.1 mol,沉淀Al3、Mg2共消耗0.4 mol OH,其中沉淀Al3消耗0.3 mol OH,沉淀Mg2消耗0.1 mol OH,根据Mg22OH,可得n(Mg2)0.05 mol, A. 溶液中的阳离子有H、Mg2、Al3、NH4+,故A错误;B. 溶液中n(NH4+)0.2 mol,故B正确;C. 溶液中一定不含CO32-,根据电荷守恒,溶液中肯定含SO42-,故C错误;D. n(H)n(Al3)n(Mg2)221,故D错误;故选B。【点睛】沉淀部分溶解,说明沉淀既有氢氧化铝又有氢氧化镁,沉淀保持不变的部分说明溶液中含有铵根离子,从图象中分析沉淀的组成和变化情况是解决此题的关键。16.等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后,沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,则AlCl3和NaOH两种溶液物质的量浓度之比是 1 : 3 1 : 4 2 : 3 2 : 7A. B. C. D. 【答案】A【解析】等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合后,沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等,设nAl(OH)3=1mol,则溶液中含铝元素可能有两种情况,n(AlCl3)或n(NaAlO2)为1mol;当溶液中n(AlCl3) =n(Al(OH)3)=1mol时,根据AlCl33NaOH Al(OH)3关系可知,反应了的AlCl3、NaOH的物质的量分别为1mol、3mol,则 等体积的AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量分别为2mol和3mol,浓度之比为2:3;当n(NaAlO2) =n(Al(OH)3)=1mol时,根据AlCl33NaOH Al(OH)3、AlCl34NaOH NaAlO2,可知反应了的AlCl3、NaOH的物质的量分别为1mol、7mol,则 等体积的AlCl3和NaOH两种溶液的物质的量分别为2mol和7mol,浓度之比为2:7;正确,故因此本题的正确答案为A。点睛:注意本题是两种情况,等体积的AlCl3和NaOH两种溶液混合,由于浓度的不同,溶液中的铝元素可能是未反应完的氯化铝,也可能是反应生成的偏铝酸钠;再根据铝元素的物质的量守恒,以及体积相等,即可求出两种溶液的物质的量浓度之比。17.(1)液态HCl (2)铜丝 (3)酒精 (4)液氨 (5)稀硫酸 (6)SO2 (7)氨水 (8)熔融NaCl (9)胆矾晶体 (10)NaHSO4固体上述状态下可导电的是_;(填序号,下同)属于非电解质的是_;属于电解质_;写出NaHSO4在水中的电离方程式_。【答案】 (1). (2)(5)(7)(8) (2). (3)(4)(6) (3). (1)(8)(9)(10) (4). NaHSO4=Na+H+ SO42-【解析】【分析】从电解质与非电解的概念及本质分析解答,根据是否具备导电条件分析。【详解】电解质在水溶液里或熔融状态下存在自由移动的离子,所以可以导电,铜为金属单质,也可以导电,则上述状态下可导电的是(2)(5)(7)(8);在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物属于非电解质,常见的有非金属氧化物、氨气及多数有机物,则属于非电解质的是(3)(4)(6);在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物属于电解质,常见的电解质有酸、碱、盐、金属氧化物和水,所以电解质有:(1)(8)(9)(10);NaHSO4属于强酸的酸式盐,水溶液中完全电离,所以NaHSO4在水中的电离方程式为:NaHSO4=Na+H+ SO42-。【点睛】电解质和非电解质前提都是化合物,溶液和单质既不是电解质也不是非电解质;电解质不一定导电,产生自由移动离子的时候才可以导电。18.(1)写出符合以下离子方程式的化学方程式:Ba2+SO42-=BaSO4_;(2)用文字解释明矾净水的原因:_;(3)根据反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,回答下列问题:用单线桥表示出该反应电子转移的数目和方向_;氧化剂是_;当有34gNH3参加反应时,被氧化的物质的质量为_g,生成的还原产物的质量为_g。【答案】 (1). BaCl2+ H2SO4= BaSO4+2HCl(答案合理即可) (2). 明矾与水反应生成有强吸附性的Al(OH)3胶体 (3). (4). Cl2 (5). 8.5 (6). 80.25【解析】【分析】根据离子方程式的书写规则分析解答;用双线桥法分析氧化还原反应。【详解】(1)书写离子方程式时,强酸、强碱和可溶性盐要写成离子形式,所以符合Ba2+SO42-=BaSO4的化学方程式是: BaCl2+ H2SO4= BaSO4+2HCl;(2)明矾与水反应生成有强吸附性的Al(OH)3胶体;(3)单线桥可以表示电子转移的数目和方向,从失电子的元素指向得电子的元素:;元素化合价降低的反应物是氧化剂,故答案为:Cl2;由方程式得,8mol氨气参加反应,2mol氨气被氧化,还原产物为6mol氯化铵,m(NH3)=34g=8.5g;m(NH4Cl)=53.5g/mol=80.25g,故答案为: 8.5;80.25。【点睛】还原剂不一定全部被氧化,只有化合价升高的部分才发生了氧化反应,在计算时一定要审清题意。19.铁、铝的混合物进行如下实验:(1)操作X的名称是_;(2)气体A是_(填化学式);(3)溶液B中阴离子除OH- 外还有_(填离子符号),溶液D中存在的金属离子为_(填离子符号);(4)加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为:_;加入稀盐酸发生反应的离子方程式为:_;(5)向溶液D加入NaOH溶液,观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,请写出沉淀转化的化学方程式:_。【答案】 (1). 过滤 (2). H2 (3). AlO2- (4). Fe2+ (5). 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 (6). Fe+2H+=Fe2+H2 (7). 4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3【解析】【分析】根据题干给出的实验步骤及铝和铁及其化合物的性质分析解答。【详解】金属铁和金属铝的混合物中加入氢氧化钠后,会和金属铝发生反应生成偏铝酸钠和氢气,金属铁和氢氧化钠不反应,所以A是氢气,B是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠的混合物,固体C是金属铁,金属铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,所以D是氯化亚铁。(1)实现金属铁和偏铝酸钠、氢氧化钠混合物分离的方法是过滤,故答案为:过滤;(2)气体A是氢气,故答案为:H2;(3)溶液B是偏铝酸钠和过量的氢氧化钠的混合物,铁可以和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,D是氯化亚铁,故答案为:AlO2-;Fe2+; (4)根据离子方程式的书写规则得:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2;Fe+2H+=Fe2+H2(5)颜色的变化是白色的氢氧化亚铁沉淀被氧化成红褐色的氢氧化铁,方程式为:4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。【点睛】铝可以与氢氧化钠反应,而铁不可以;铁和盐酸反应时生成氯化亚铁;白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色这个现象是氢氧化亚铁氧化成氢氧化铁的过程。20.过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供艇员呼吸之用,它与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料,制取O2,设计出如下实验装置:(1)A中制取CO2的装置,应为下列图、中的图_;B装置的作用是_,为了检验E中收集到的气体,在取出集气瓶后,_;(2)若E中的石灰水出现轻微白色浑浊,请说明原因:_;(3)反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体为250 mL,又知氧气的密度为143 g/L,当装置的气密性良好的情况下,实际收集到的氧气体积比理论计算值_(填“大”或“小”)。【答案】 (1). (2). 吸收A装置中产生的盐酸酸雾 (3). 用带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃 (4). D中有部分CO2未参加反应进入E中生成沉淀 (5). 小【解析】【分析】根据实验流程及物质的性质分析选择合适的装置;根据氧气的性质分析检验的方法;根据方程式计算理论生成氧气的质量。【详解】(1)由图示可得制取二氧化碳用大理石和稀盐酸,属于固体和液体反应且反应过程不需要加热,所以选择的装置为;盐酸易挥发,所以用碳酸氢钠溶液除去;氧气可以助燃,氧气的检验可以用带火星的木条,故答案为:;吸收A装置中产生的盐酸酸雾;用带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃 ; (2)使石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,故答案为:D中有部分CO2未参加反应进入E中生成沉淀;(3)收集的氧气质量为:m=0.25L143 g/L=0.3575g,理论生成氧气的质量为:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2156 321.95g mm=321.95g/156=0.4g,故答案为:小。【点睛】在选择反应装置时,根据反应物的状态及反应条件选择装置;理论产量可以根据方程式进行计算,实际产量往往小于理论产量。21.由于镁合金具有硬度大、密度小、散热性好、抗震性好等优异性能它被用于制笔记本电脑外壳、竞赛自行车车架等。现称取一定质量的镁铝合金样品放入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并放出气体。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溶液的体积关系如下图所示。 (1)合金中Al的质量为_。(2)NaOH溶液的物质的量浓度为_。(3)稀硫酸的物质的量浓度为_。【答案】 (1). 5.4g (2). 4.0 mol/L (3). 0.8 mol/L【解析】【分析】(1)根据图象可知,025 mL发生酸碱中和,25200 mL发生离子与碱生成沉淀的反应,200240mL发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,200 mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,由图象可知,氢氧化镁的物质的量为0.15 mol,溶解的氢氧化铝的物质的量为:0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol,根据铝原子守恒可得Al的质量;(2)根据反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可求得氢氧化钠的物质的量浓度;(3)溶液最后的溶质为硫酸钠,根据元素守恒可知,n(H2SO4) = n(SO42-) = n(Na+)/2 = n(NaOH)/2,据此分析作答。【详解】(1)镁铝合金样品放入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解生成镁离子、铝离子,向此溶液中加入NaOH溶液,从生成沉淀图象分析可知,氢氧化钠体积从0-25 mL时没有沉淀生成,说明原溶液中存在氢离子即硫酸过量,200-250 mL段沉淀部分消失,发生的反应是:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,由铝元素守恒得:n(Al) = nAl(OH)3 = (0.35-0.15) mol = 0.2 mol,m(Al)= 0.2mol 27g/mol = 5.4 g,故答案:5.4 g;(2)n(Al) = nAl(OH)3 = n(OH-) = n(NaOH) = (250-200) mL10-3c(NaOH) = 0.2mol,c(NaOH)= 4.0 mol/L;(3)在200 mL时,沉淀是氢氧化镁和氢氧化铝,溶质为硫酸钠,此时V(NaOH)=200 mL,n(NaOH)=0.2 L4.0 mol/L=0.8 mol,则n(H2SO4) = n(SO42-) = n(Na+)/2= n(NaOH)/2 = 0.4 mol,c(H2SO4)= 0.4 mol/0.5 L=0.8 mol/L。
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