Question

18．為了測定某鎂鋁合金樣品中的含量，進行下列實驗，取一定量合金，加入100ml0.3mol/L的稀硫酸，合金全部溶解，產生的氣體在標況下的體積為560ml，再加入0.2mol/L的NaOH溶液至沉淀質量恰好不再變化，用去350mlNaOH溶液，則所取樣品中鋁的質量是（　　）

• A． 1.35g
• B． 0.27g
• C． 0.54g
• D． 2.7g

Answer 1

分析 鎂鋁合金與硫酸反應生成硫酸鎂、硫酸鋁與氫氣，向反應后的溶液中加入0.2 mol•L^-1 NaOH溶液至沉淀質量恰好不再變化，鋁離子轉化為偏鋁酸根、鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀，此時溶液中溶質為Na₂SO₄、NaAlO₂，根據硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄），根據鈉離子守恒有n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂），據此計算n（NaAlO₂），再根據鋁原子守恒n（Al）=n（NaAlO₂），最后根據m=nM計算出鋁的質量．

解答 解：鎂鋁合金與硫酸反應生成硫酸鎂、硫酸鋁與氫氣，向反應后的溶液中加入0.2 mol•L^-1 NaOH溶液至沉淀質量恰好不再變化，鋁離子轉化為偏鋁酸根、鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀，此時溶液中溶質為Na₂SO₄、NaAlO₂，
根據硫酸根守恒可知：n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.1L×0.3mol/L=0.03mol，
根據鈉離子守恒可知：n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂），故n（NaAlO₂）=0.35L×0.2mol/L-0.03mol×2=0.01mol，
根據鋁原子守恒可得：n（Al）=n（NaAlO₂）=0.01mol，
所以所取樣品中鋁的質量為：27g/mol×0.01mol=0.27g，
故選B．

點評 本題考查混合物反應的有關計算，題目難度中等，明確發生反應的實質為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學中的應用方法，試題培養了學生的化學計算能力．