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将一块金属钠投入到100ml MgCl2和AlCl3的混合溶液中,发现沉淀先多后少.反应完毕后收集到13.44

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/14 01:25:39
将一块金属钠投入到100ml MgCl2和AlCl3的混合溶液中,发现沉淀先多后少.反应完毕后收集到13.44L气体(标准状态),同时得到21.4g白色沉淀,将此沉淀溶于过量的NaOH溶液中,充分反应后沉淀质量减轻了15.6g.求原溶液中Mg2+、Al3+、Cl-的物质的量浓度.
沉淀溶于过量的NaOH溶液,最终得到的固体为Mg(OH)2,其质量为21.4g-15.6g=5.8g,物质的量为
5.8g
58g/mol=0.1mol,根据Mg元素守恒:n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,则c(Mg2+)=
0.1mol
0.1L=1mol/L;
金属Na与MgCl2和AlCl3的混合溶液反应,生成沉淀先多后少,则氢氧化铝部分转化为NaAlO2,21.4g为Mg(OH)2,Al(OH)3,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2
原溶液中n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,标况下13.44L氢气的物质的量为n=
13.44L
22.4L/mol=0.6mol,由电子转移守恒可知,n(Na)=
0.6mol×2
1=1.2mol,21.4g白色沉淀中m[Al(OH)3]=15.6g,其物质的量为
15.6g
78g/mol=0.2mol,假设溶液中AlCl3为xmol,则金属Na与MgCl2和AlCl3的混合溶液反应所得溶液中n(NaAlO2)=(x-0.2)mol,根据Na元素、Cl元素守恒:n(Na)=n(NaCl)+n(NaAlO2),即1.2mol=0.1mol×2+3xmol+(x-0.2)mol,解得x=0.3,故原溶液中c(Al3+)=
0.3mol
0.1L=3mol/L,
原溶液中n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)=0.1mol×2+0.3mol×3=1.1mol,n(Cl-)=
1.1mol
0.1L=11mol/L,
答:原溶液后者Mg2+的物质的量浓度1mol/L;Al3+的物质的量浓度3mol/L;Cl-的物质的量浓度11mol/L.