很有趣的题
有一不纯的镁条0.8g(杂质不能燃烧,且不溶于盐酸)在空气中充分燃烧,然后全部溶于50mL1.8mol/L盐酸中,当往此溶液中加入0.2mol/L的NaOH溶液90mL时...
有一不纯的镁条0.8g(杂质不能燃烧,且不溶于盐酸)在空气中充分燃烧,然后全部溶于50 mL 1.8mol /L盐酸中,当往此溶液中加入0.2mol /L的NaOH溶液90mL时正好中和了多余的盐酸,如再加碱溶液360mL时,不但能将其中的MgCl2全部沉淀,并能放出氨气134.4mL(标况),计算镁条的纯度。
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确实比较有趣。各位看官,要是觉得我分析得正确,还望大伙不吝点个赞,在此拜谢啦!
首先看点燃:
2Mg+O2=2MgO ① 主要产物
3Mg+N2=Mg3N2 ② 少量产物
2Mg+CO2=2MgO+C ③ 比上面那个还少, 极微量。
其实③都已经微乎其微了,有的朋友要说还有碳化镁,我只能跪了。就算有,在空气中点燃的条件下获得的量真心可以忽略了。
然后看加入盐酸溶解:
MgO+2HCl=MgCl2+H2O ④
Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl ⑤
再看加入碱溶液
MgCl2+ 2NaOH = Mg(OH)2↓ ⑥
NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O ⑦
由上面的反应可知,Mg转化为MgO和Mg3N2,最后转化为MgCl2,因此MgCl2的物质的量与固体Mg的相等,由原素守恒得 :
镁条中的镁的物质的量=氯化镁的物质的量=氯化镁中氯离子物质的量/2
50 mL 1.8mol /L盐酸含有HCl0.09mol,减去中和消耗0.2mol /L的NaOH溶液90mL即0.018mol
就是说进行④⑤的盐酸只有:0.09-0.018=0.072mol,
然后又来了360ml 0.2mol /L的NaOH溶液,其中的NaOH恰好也是0.072mol,放出的氨气在标况下是0.006mol。
将氨气带入反应⑦,可得氯化铵中氯离子也是0.006mol,那么氯化镁中氯离子的物质的量就是0.072-0.006=0.066
镁条中的镁就是0.033.其质量为24*0.033=0.792g
镁条的纯度:0.792/0.8 * 100% =99% 其实还是挺纯的嘛!
首先看点燃:
2Mg+O2=2MgO ① 主要产物
3Mg+N2=Mg3N2 ② 少量产物
2Mg+CO2=2MgO+C ③ 比上面那个还少, 极微量。
其实③都已经微乎其微了,有的朋友要说还有碳化镁,我只能跪了。就算有,在空气中点燃的条件下获得的量真心可以忽略了。
然后看加入盐酸溶解:
MgO+2HCl=MgCl2+H2O ④
Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl ⑤
再看加入碱溶液
MgCl2+ 2NaOH = Mg(OH)2↓ ⑥
NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O ⑦
由上面的反应可知,Mg转化为MgO和Mg3N2,最后转化为MgCl2,因此MgCl2的物质的量与固体Mg的相等,由原素守恒得 :
镁条中的镁的物质的量=氯化镁的物质的量=氯化镁中氯离子物质的量/2
50 mL 1.8mol /L盐酸含有HCl0.09mol,减去中和消耗0.2mol /L的NaOH溶液90mL即0.018mol
就是说进行④⑤的盐酸只有:0.09-0.018=0.072mol,
然后又来了360ml 0.2mol /L的NaOH溶液,其中的NaOH恰好也是0.072mol,放出的氨气在标况下是0.006mol。
将氨气带入反应⑦,可得氯化铵中氯离子也是0.006mol,那么氯化镁中氯离子的物质的量就是0.072-0.006=0.066
镁条中的镁就是0.033.其质量为24*0.033=0.792g
镁条的纯度:0.792/0.8 * 100% =99% 其实还是挺纯的嘛!
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