将21.2gNa,Al,Fe三种金属的混合物分为两等份,一份加入足量的盐酸中,充分反应后得到标准状况下氢气6.27L;再将另一份金属混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反应后得到标准状况下氢气4.48L.求
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/08/15 15:03:39
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将21.2gNa,Al,Fe三种金属的混合物分为两等份,一份加入足量的盐酸中,充分反应后得到标准状况下氢气6.27L;再将另一份金属混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反应后得到标准状况下氢气4.48L.求
将21.2gNa,Al,Fe三种金属的混合物分为两等份,一份加入足量的盐酸中,充分反应后得到标准状况下氢气6.27L;再将另一份金属混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反应后得到标准状况下氢气4.48L.求:
(1)原金属混合物中Na,Al,Fe三种金属的物质的量之比.
(2)如果将21.2g这种混合物加入足量的水中,过滤后将得到的溶液稀释到1L,求所得溶液的物质的量浓度.
将21.2gNa,Al,Fe三种金属的混合物分为两等份,一份加入足量的盐酸中,充分反应后得到标准状况下氢气6.27L;再将另一份金属混合物加入到足量的NaOH溶液中,充分反应后得到标准状况下氢气4.48L.求
(1)
Na、Al、Fe都能和盐酸反应.
而Na、Al能与NaOH溶液反应.
所以第一份中,Fe和盐酸反应生成的V(H2)=6.72-4.48=2.24L
Fe~H2,所以n(Fe)=2.24/22.4=0.1mol
2Na~H2
Al~1.5H2
所以有:0.5n(Na)+1.5n(Al)=4.48/22.4=0.2mol
又因为23n(Na)+27n(Al)+56*0.1=21.2/2=10.6g
解得n(Na)=n(Al)=0.1mol
所以原金属混合物中Na,Al,Fe三种金属的物质的量之比=0.1:0.1:0.1=1:1:1
(2)
由(1)可知一份中n(Na)=n(Al)=n(Fe)=0.1mol,则21.2g混合物中n(Na)=n(Al)=n(Fe)=0.2mol
先是0.2molNa与水反应生成0.2molNaOH:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
然后是0.2molNaOH与0.2molAl反应生成0.2molNaAlO2:2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑
Fe不参与反应
所以过滤后得到的溶液中n(NaAlO2)=0.2mol
稀释到1L,求所得溶液的物质的量浓度=0.2/1=0.2mol/L
我们先不管具体的问题,先来分析一下吧。
反应1:三种金属与酸反应得到钠盐、铝盐和2价的铁盐。
反应2:金属混合物与碱液反应得到1价的Na(是盐还是碱我们先不讨论)和偏铝酸盐,铁不反应。
那么两个反应产生的氢气之差代表什么呢?
很显然是混合物中Fe产生的氢气,因为反应1跟反应2中Na与Al的价态是一样的(虽然形式不一样),所以产生的氢气一定是一样多的。
题中给...
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我们先不管具体的问题,先来分析一下吧。
反应1:三种金属与酸反应得到钠盐、铝盐和2价的铁盐。
反应2:金属混合物与碱液反应得到1价的Na(是盐还是碱我们先不讨论)和偏铝酸盐,铁不反应。
那么两个反应产生的氢气之差代表什么呢?
很显然是混合物中Fe产生的氢气,因为反应1跟反应2中Na与Al的价态是一样的(虽然形式不一样),所以产生的氢气一定是一样多的。
题中给出氢气的体积是在标准状况下测出的,那么我们可以得出Fe的物质的量了。至于Na和Al的物质的量我们可以列一个二元一次方程组。
下面开始解题:
(1)Fe + 2HCl = FeCl2 + H2↑
铁产生的氢气与铁的物质的量的比例为1:1,及两个反应相差的氢气的物质的量就是铁的物质的量。所以n(Fe)=(6.27-4.48)/22.4约等于0.08mol
下面计算Al与Na的物质的量,我们用反应2,因为简单一些
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑
2Al +2 OH- + 2H2O = 2AlO2-+ 3H2↑
可以看出Na和Al与各自生成的氢气比值为2:1和2:3,同时我们可以计算出它们释放的氢气是0.2mol,题中又告诉了混合物总质量。那么列方程组
1/2n(Na)+ 3/2n(Al) =0.2mol
23n(Na)+ 27n(Al)+ 56n(Fe)=21.2g/2(因为分成了两等分)
铁的物质的量已知,解出来n(Na)=0.18mol,n(Al)≈0.073mol因为要做比,最好不要写小数,但是这个题给的数值不太规则,没办法。比值我就不写了。
(2)这个要跟着Na的物质的量走,要知道生成的无论是NaOH,还是NaAlO2,都含有且只含有1个Na离子,所以溶质的物质的量等于Na的物质的量,最后答案0.36mol/L。记住乘以2,第一问给的是半份,第二问给的是1份。
最后说明一下,题中的6.27L纠结了我好久,搞得结果很不规律,不过思路是没有问题的。
收起
对,没错。