某研究*学习小组为测定镁和铝的混合物中铝的质量分数,称取该混合物ag,溶于200mL5mol·L-1HCl溶液...
问题详情:
某研究*学习小组为测定镁和铝的混合物中铝的质量分数,称取该混合物a g,溶于200 mL 5 mol·L-1 HCl溶液中,共收集到标准状况下的*气3.36 L。
(1)a的取值范围是________。
(2)向反应后所得溶液中逐滴加入4 mol·L-1的NaOH溶液。当沉淀质量达到最大时,加入的NaOH溶液的体积是________mL,沉淀的最大质量是________(用含a的代数式表示)。
(3)继续加入NaOH溶液至沉淀质量不再发生变化时,过滤、洗涤并灼烧沉淀至恒重,所得残余固体的质量仍为a g,试计算原混合物中铝的质量分数(写出计算过程)。
【回答】
*:(1)2.7<a<3.6 (2)250 (a+5.1) g (3)40%
解析:(1)假设混合物全部为铝,根据2Al~3H2,则其质量为 mol××27 g·mol-1=2.7 g;假设混合物全部为镁,根据Mg~H2,则其质量为 mol×24 g·mol-1=3.6 g。故a的取值范围为2.7<a<3.6。(2)当沉淀质量达到最大时,溶液中溶质为NaCl,因此*氧化*的物质的量等于HCl的物质的量。故V(NaOH)==0.25 L,m(沉淀)=m[Al(OH)3]+m[Mg(OH)2]=m(Al)+m(Mg)+[3n(Al)+2n(Mg)]×17 g·mol-1。根据盐*与混合物的反应中得失电子守恒可知,3n(Al)+2n(Mg)=2n(H2),则m(沉淀)=a g+ mol×2×17 g·mol-1=(a+5.1)g。(3)残余固体为MgO,因此Mg的质量为a g×=0.6a g,故Al的质量分数为×100%=40%。
知识点:镁和铝
题型:填空题
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