某研究小组将一定质量的镁铝合金材料投入200mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成

2025-03-21 17:06:32
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回答1:

(1)根据图象知,当加入240mLNaOH时,未溶解的固体就是氢氧化镁,则n[Mg(OH)2]为0.15mol,沉淀最多时,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铝,n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=0.35mol,则n[Al(OH)3]=0.2mol,根据原子守恒得,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,n(Al)=n[Al(OH)3]=0.2mol,
所以镁和铝的物质的量之比=0.15mol:0.2mol=3:4,
故答案为:3:4;
(2)氢氧化钠溶液体积200-240mL时,氢氧化钠和氢氧化铝反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,根据方程式知,C(NaOH)=

0.2mol
(0.24?0.2)L
=5mol/L,
当沉淀最大时,镁离子和铝离子全部转化为Mg(OH)2、Al(OH)3,溶液中的溶质是Na2SO4
根据硫酸钠的化学式得
1
2
n(NaOH)=n(H2SO4),所以c(H2SO4)=
1
2
(5mol/L×0.2L)
0.2L
=2.5mol/L,
故答案为:2.5mol/L;
(3)过氧化钠和水反应生成氧气和氢氧化钠,反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,根据方程式知,生成n(NaOH)=
7.8g
78g/mol
2
×4
=0.4mol,生成氧气体积=
7.8g
78g/mol
2
×1×22.4L/mol
=1.12L,
铝和氢氧化钠反应生成氢气,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,根据方程式知,0.2mol完全溶解需要n(NaOH)=0.2mol<0.4mol,所以氢氧化钠过量,则生成氢气体积=
0.2mol
2
×3×22.4L/mol
=6.72L,
所以生成气体体积=1.12L+6.72L=7.84L,
故答案为:7.84L.