Question

把5.1g鎂鋁合金的粉末放入500mL過量的硫酸溶液中，得到5.6LH₂（標準狀況下）在反應后溶液中加入1000mL 1.2mol/L的NaOH溶液沉淀達到最大量．
（1）求硫酸物質(zhì)的量濃度？
（2）該合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)是多少？
（3）求該合金鋁和鎂的物質(zhì)的量之比？

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算,化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：發(fā)生反應Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，5.6L氫氣的物質(zhì)的量為：

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，故參加反應的H₂SO₄的物質(zhì)的量為0.25mol，反應后溶液中加入一定量燒堿溶液，生成沉淀的質(zhì)量最大，則鎂離子、鋁離子恰好完全轉(zhuǎn)化為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，據(jù)此分別計算即可．

解答： 解：（1）沉淀達到最大，溶液中的溶質(zhì)只有Na₂SO₄，即鈉離子的物質(zhì)的量是硫酸根離子物質(zhì)的量的2倍，n（Na⁺）=1L×1.2mol/L=1.2mol，故n（SO₄^2-）=0.6mol，c（SO₄^2-）=

0.6mol

0.5L

=1.2mol/L，
答：硫酸物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L；
（2）由于合金中：M-ne^-=Mnⁿ⁺，Mnⁿ⁺+nOH^-=M（OH）_n，即反應中，金屬失去電子數(shù)與結合氫氧根數(shù)相等，且金屬失去電子數(shù)等于氫離子得到電子數(shù)，據(jù)此設合金中含有xmolMg和ymolAl，據(jù)此得出：

24x+27y=5.1 2x+3y= 5.6L 22.4L/mol ×2

，解x=0.1，y=0.1，故Al的質(zhì)量為：2.7g，其質(zhì)量分數(shù)為：

2.7g

5.1g

×100%=53%，
答：合金中鋁的質(zhì)量分數(shù)是53%；
（3）依據(jù)（2）得知Mg與Al的物質(zhì)的量之比為：1：1，
答：該合金鋁和鎂的物質(zhì)的量之比為1：1．

點評：本題主要考查的是有關混合物的計算，熟練掌握反應原理、分清物質(zhì)去向是解決本題的關鍵，難度中等．