Question

把5.1g镁铝合金的粉末放入500mL过量的硫酸溶液中，得到5.6LH₂（标准状况下）在反应后溶液中加入1000mL 1.2mol/L的NaOH溶液沉淀达到最大量．
（1）求硫酸物质的量浓度？
（2）该合金中铝的质量分数是多少？
（3）求该合金铝和镁的物质的量之比？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：发生反应Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，5.6L氢气的物质的量为：

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，故参加反应的H₂SO₄的物质的量为0.25mol，反应后溶液中加入一定量烧碱溶液，生成沉淀的质量最大，则镁离子、铝离子恰好完全转化为Mg（OH）₂、Al（OH）₃，据此分别计算即可．

解答： 解：（1）沉淀达到最大，溶液中的溶质只有Na₂SO₄，即钠离子的物质的量是硫酸根离子物质的量的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：硫酸物质的量浓度为1.2mol/L；
（2）由于合金中：M-ne^-=Mnⁿ⁺，Mnⁿ⁺+nOH^-=M（OH）_n，即反应中，金属失去电子数与结合氢氧根数相等，且金属失去电子数等于氢离子得到电子数，据此设合金中含有xmolMg和ymolAl，据此得出：

24x+27y=5.1 2x+3y= 5.6L 22.4L/mol ×2

，解x=0.1，y=0.1，故Al的质量为：2.7g，其质量分数为：

2.7g

5.1g

×100%=53%，
答：合金中铝的质量分数是53%；
（3）依据（2）得知Mg与Al的物质的量之比为：1：1，
答：该合金铝和镁的物质的量之比为1：1．

点评：本题主要考查的是有关混合物的计算，熟练掌握反应原理、分清物质去向是解决本题的关键，难度中等．