Question

将合金3.0g投入到足量的100mL1.5mol/L的烧碱溶液中，充分反应后分离出未反应的镁，然后在溶液中滴加1.0mol/L的盐酸，加入盐酸的体积与得到沉淀的数据如下表：

实验次数	加入盐酸的体积	沉淀的质量
1	60mL	0
2	80mL	0.78g
3	100mL	5.46g

（1）实验1中反应的离子方程式

 

．
（2）若得到沉淀的量最大时，加入的盐酸的体积为

 

 mL．
（3）开始沉淀时加入盐酸的体积必须大于

 

 mL．
（4）合金中镁的质量分为

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）合金中与烧碱溶液反应的金属为Al；
（2）加入的盐酸先中和过量烧碱，然后与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，当与偏铝酸钠反应的盐酸和与铝反应消耗的烧碱的物质的量相等时沉淀最大；
（3）开始沉淀时加入盐酸的体积必须大于中和过量烧碱消耗的盐酸的体积；
（4）根据消耗的0.08mol烧碱计算Al的质量，Mg的质量等于3.0g减去Al的质量；

解答： 解：（1）合金中与烧碱溶液反应的金属为Al，离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）根据实验次数2中数据计算，加入盐酸中氢离子的物质的量为1.0mol/L×0.08L=0.08mol，生成0.78g氢氧化铝的物质的量为0.01mol，由AlO₂^-+H⁺+H₂O=
Al（OH）₃↓可知，消耗氢离子0.01mol，则其余的0.07mol氢离子用于中和0.07mol的过量氢氧化钠，因此刚开始生成沉淀时加入的盐酸的体积必须大于70ml；与合金中铝反应的氢氧化钠的物质的量为0.1L×1.5mol/L-0.07mol=0.08mol，当与偏铝酸钠反应的盐酸和与铝反应消耗的烧碱的物质的量相等时沉淀最大，因此若得到沉淀的量最大时，加入的盐酸的体积为70ml+80ml=150ml，
故答案为：150；
（3）根据实验次数2中数据计算，加入盐酸中氢离子的物质的量为1.0mol/L×0.08L=0.08mol，生成0.78g氢氧化铝的物质的量为0.01mol，由AlO₂^-+H⁺+H₂O=
Al（OH）₃↓可知，消耗氢离子0.01mol，则其余的0.07mol氢离子用于中和0.07mol的过量氢氧化钠，因此刚开始生成沉淀时加入的盐酸的体积必须大于70ml，
故答案为：70；
（4）2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，消耗了0.08molOH^-，因此合金中Al的物质的量为0.08mol，其质量为0.08mol×27g/mol=2.16g，Mg的质量为3.0g-2.16g=0.84g，Mg的质量分数为

0.84g

3.0g

×100%=28%，
故答案为：28%．

点评：本题考查了Al及其重要化合物的性质、计算，难度中等，把握加入的盐酸先中和过量烧碱，然后与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，当与偏铝酸钠反应的盐酸和与铝反应消耗的烧碱的物质的量相等时沉淀最大是解题的关键．