一道化學計算題 鎂在空氣中充分燃燒後得到的產物爲MgO與Mg2N3;現取一定質量的鎂帶在空氣中充分燃燒後,向所得的燃燒產

題目:

一道化學計算題
鎂在空氣中充分燃燒後得到的產物爲MgO與Mg2N3;現取一定質量的鎂帶在空氣中充分燃燒後,向所得的燃燒產物中加入1mol/L560mL的稀鹽酸溶液進行溶解,多餘的鹽酸用1mol/L300mLNaOH溶液進行中和;再向所得溶液加入足量的NaOH並加熱後得到1.02g氨;則鎂帶的質量爲多少?
老師這道題該如何進行計算?

解答:

解題思路: 加入熱鹼前,體系是含Mg2+、Na+、NH4+、Cl-的電解質溶液。根據電荷守恆得:2n(Mg2+)+n(Na+)+n(NH4+)=n(Cl-) 可求出鎂離子的物質的量。
解題過程:
解答:2.4g
解析:與MgO與Mg2N3反應的HCl的物質的量爲:
n(HCl)= 1mol/L×0.56L-1mol/L×0.3L=0.26mol,
生成的氨氣的物質的量爲:n(NH3)= 1.02g/17g/mol=0.06mol,
NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O
0.06mol 0.06mol
Mg3N2 + 8HCl=3MgCl2+2NH4Cl,
0.03mol 0.24mol 0.06mol
MgO + 2HCl =MgCl2+H2O,
0.01mol (0.26-0.24)mol=0.02mol
n(Mg)= 0.03mol×3+0.01mol=0.1mol,
m(Mg)= 0.1mol×24g/mol=2.4g
守恆法:
加入熱鹼前,體系是含Mg2、Na、NH4、Cl的電解質溶液。
n(Cl)=n(HCl)=1.0 mol·L1×0.56L=0.56mol
n(Na)=n(NaOH)= 1mol/L×0.3L=0.3mol,
n(NH4)=n(NH3)=1.02g/17g/mol=0.06mol
根據電荷守恆得:2n(Mg2)+n(Na)+n(NH4)=n(Cl)
代上述數據得:
n(Mg)=n(Mg2)=(0.56-0.3-0.06)/2mol =0.1mol;
m(Mg)=0.1mol×24g/mol=2.4g。

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