某研究性学习小组为测定镁和铝的质量分数,称取混合物a g ,溶于200ml 5mol/L的NaOH溶液中,标况下收集..

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  • (1)根据氢气体积,可以确定氢气物质的量为3.36L 22.4L/mol =0.15mol,则反应的氢离子的物质的量为0.15×2=0.3mol,

    HCl溶液中HCl物质的量为0.2L×5mol/L=1mol,则盐酸未完全反应.

    根据Mg和Al与盐酸的反应可知,当氢气的量固定时,合金全为Mg时合金质量最大,当合金全为Al时合金质量最

    Mg~H2 2Al~3H2

    0.15mol 0.15mol 0.1mol 0.15mol

    所以两种状况下合金质量分别为:Mg:0.15mol×24g/mol=3.6g,Al:0.1mol×24g/mol=2.7g,

    故答案为:2.7<a<3.6;

    (2)根据反应过程我们可以发现

    Mg~H2~2HCl~Mg2+~2NaOH~Mg(OH)2

    Al~3 2 H2~3HCl~Al3+~3NaOH~Al(OH)3

    HCl(过量)~NaOH,故此不难发现,新引入的NaOH的物质的量与酸的物质的量相等,

    酸的物质的量为0.2L×5mol/L=1mol,故NaOH的物质的量亦为1mol,NaOH溶液体积为1mol 4mol/L =0.25L=250mL,

    由于沉淀当中只引入了OH-,故沉淀质量应为原合金质量a加上新引入的OH-的质量,而引入的OH-的物质的量为氢气物质的量的2倍,

    所以沉淀的质量为:3.36L 22.4L/mol ×2×17g/mol+ag=(a+5.1)g,

    故答案为:250;(a+5.1)g;

    (3)这一问我们依然需要通过宏观物质变化思考:易知最终物质为MgO,而最终MgO的质量与最初合金的质量相等,故可知合金当中Al元素的质量与MgO中O元素的质量相等,

    所以合金当中Mg与Al的质量比即为MgO中Mg与O质量比相等,而MgO当中两元素质量比即为原子量之比,故合金当中Al质量分数为:w(Al)=[16/(24+16)]×100%=40%

    答:原混合物中铝的质量分数为40%.