Question

两份质量相等且组成完全相同的镁铝合金，一份投入足量的稀硫酸中，另一份投入足量的氢氧化钠溶液，生成氢气在标准状况下的体积与反应时间的关系如图．
计算（要求：计算写明过程）：
（1）一份镁铝合金与足量稀硫酸反应时失去电子总物质的量；
（2）合金中镁铝的 物质的量之比；
（3）镁铝合金中镁的质量分数．

Answer 1

分析：镁、铝都与硫酸反应生成氢气，只有Al与氢氧化钠溶液反应生成氢气，故生成氢气体积多的为合金与硫酸的反应，故A表示合金与硫酸反应、B表示合金与氢氧化钠溶液的反应，
（1）根据n=

V

Vm

计算氢气的物质的量，根据电子转移守恒计算金属失去的电子的物质的量；
（2）由曲线B可知，Al与氢氧化钠溶液反应生成氢气为3.36L，根据n=

V

Vm

计算氢气的物质的量，根据电子转移守恒计算n（Al），再结合（1）中与硫酸反应金属提供的电子物质的量计算n（Mg），据此计算；
（3）根据m=nM计算Mg、Al的质量，再根据质量分数定义计算．

解答：解：镁、铝都与硫酸反应生成氢气，只有Al与氢氧化钠溶液反应生成氢气，故生成氢气体积多的为合金与硫酸的反应，故A表示合金与硫酸反应、B表示合金与氢氧化钠溶液的反应，
（1）由图可知，合金与硫酸反应生成氢气为5.6L，物质的量为

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，根据电子转移守恒可知金属失去的电子的物质的量为0.25mol×2=0.5mol，
答：一份镁铝合金与足量稀硫酸反应时失去电子总物质的量为0.5mol；
（2）由曲线B可知，Al与氢氧化钠溶液反应生成氢气为3.36L，物质的量为

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根据电子转移守恒可知n（Al）=

0.15mol×2

3

=0.1mol．一份镁铝合金与足量稀硫酸反应时失去电子总物质的量为0.5mol，故n（Mg）=

0.5mol-0.1mol×3

2

=0.1mol，故合金中中镁铝的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1，
答：合金中中镁铝的物质的量之比为1：1；
（3）由（2）可知合金中中镁铝的物质的量之比为1：1，故镁铝合金中镁的质量分数为

1mol×24g/mol

1mol×24g/mol+1mol×27g/mol

×100%=47.1%
答：镁铝合金中镁的质量分数为47.1%．

点评：本题以图象题形式考查混合物的有关计算，难度不大，判断图象中曲线代表的反应是解题的关键．