向30.0mL硫酸铜溶液中加入过量铝粉,待充分反应后,再向其中加入2.00mL/mol烧碱溶液,至沉淀不再减少,消耗烧碱溶液210mL,且收集到气体0.672L(标况).据此计算:(1)加入铝粉的质量(2)原硫酸铜溶液的物质的量浓度答案应该是3.24g和5.00mol/L

问题描述:

向30.0mL硫酸铜溶液中加入过量铝粉,待充分反应后,再向其中加入2.00mL/mol烧碱溶液,至沉淀不再减少,消耗烧碱溶液210mL,且收集到气体0.672L(标况).据此计算:
(1)加入铝粉的质量
(2)原硫酸铜溶液的物质的量浓度
答案应该是3.24g和5.00mol/L

由收集到气体0.672L 2AL+2NaOH=2H2O=2NaAlO2+3H2得产生H20.03Mol 则与多余的Al有0.03mol/3*2=0.02mol NaOH物质的量为:210mL*2mol/L=0.42mol 所以由Al2(SO4)3+8NaOH=2NaAlO2+3Na2SO4 得与Al2(SO4)3反应的HaOH物质的量为: 0.42mol-0.02mol=0.40mol Al2(SO4)3的物质的量为0.05mol所以3Cuso4+2Al=Al2(SO4)3+3Cu 中Al的物质的量=0.1Molm(Al)=0.12*27=3.24G(2)原硫酸铜溶液的物质的量浓度由3Cuso4+2Al=Al2(SO4)3+3Cu 得CuSO4物质的量为0.15Mol又30Ml所以浓度=5Mol/L

首先告诉gogo的是,你的摩尔浓度单位写反了,还有就是升写成了毫升了。
一、铝跟硫酸铜起反应:2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu, (式1)
二、多余的铝再跟烧碱起反应:2Al+ 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2 (式2)
2*27 g 2 3*2g
x g y*2.00mol/L 0.672*0.089g
其中0.089是氢气的密度,即有:
2*27*0.672*0.089=3*2*x x=2*27*0.672*0.089/(2*3)=0.54g
y*2*3*2=2*0.672*0.089 =2*0.672*0.089/(2*3*2)=0.009968L=10mL(约)
三、上面两式的意义为:从析出的氢气中算出多余的铝及这份铝所消耗的烧碱,然后再根据烧碱总量减去与单质铝消耗的量210-10=200L,这200L烧碱用于跟硫酸铝反应先生成氢氧化铝沉淀,然后再跟氢氧化铝沉淀生成偏铝酸钠,反应式如下:Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4 (式3) Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O(式4)
四、综合上面式1、式3、式4而得出跟铜反应的铝与烧碱的关系为:
Al--4NaOH
27 4
x1 210*2.00/1000 得x1=27*210*2.00/(4*1000)= 2.835
x+x1就是总加入的铝量,2.835+0.54= 3.375(与你的答案有出入,可能是分子量我用的比较粗,正常计算时应该精确到小数点后两位)
通过铝量又可计算出硫酸铜的摩尔浓度z,根据式1
2Al + 3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu
2*27 3
2.835 30*z/1000
2*27*30*z/1000=3*2.835 z=1000*3*2.835/2*27*30=5.25mol/L

2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H22*27g 2mol 3*22.4L0.54g 0.02mol 0,672L2*0.210-0.02mol=0.4molAl2(SO4)3 + 6NaOH = 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 1mol ...

氢氧化钠有0.4mol,铝全部溶解,放出0.03mol气体,则与氢氧化钠反应的铝有0.02mol,消耗氢氧化钠0.02mol,剩的0.38mol与硫酸铝反应,因为氢氧化钠与铝单质反应,所以完全过量,计算有0.1425 mol硫酸铝,根据元素守恒,共有铝0.305mol,有0.4275mol硫酸根,所以硫酸铜是14.25mol/L 。