Question

把10.2g鎂鋁合金的粉末放入過量的燒堿中，得到6.72L標準狀況下的H₂．
試計算：
（1）該合金中鋁的質量分數．
（2）該合金中鎂與鋁的物質的量之比．
（3）該合金溶于足量的鹽酸溶液中，產生H₂的體積（標準狀況下）．

Answer 1

分析：將鎂鋁的混合物溶于燒堿后，只有鋁能和氫氧化鈉發生反應，根據反應的方程式以及生成氫氣的物質的量就能得出鋁的物質的量，從而鎂的質量、物質的量都能一一解出，以此解答該題．

解答：解：（1）把鎂鋁合金的粉末放入過量的燒堿中，鎂不反應，只有Al能與NaOH反應，
設Al的物質的量為 n （Al），則：
         2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H_2^↑
         2mol                  3×22.4L
         n （Al）               6.72L             
解得：n（Al）=2mol×6.72L÷（3×22.4L）=0.2mol 
 m（Al）=0.2mol×27g/mol=5.4g
鋁的質量分數為5.4g÷10.2g=52.9% （53%）    
答：鋁的質量分數為52.9%（53%）
（2）m（Mg）=10.2g-5.4g=4.8g
     n （Mg）=4.8g÷24g?mol^-1=0.2mol 
答：n （Mg）：n （Al）=1：1       
（3）設由鋁生成的氫氣為 V（H₂）₁，由鎂生成的氫氣為 V（H₂）₂，由鎂和鋁與鹽酸的反應可知；
     2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H_2^↑                   Mg+2HCl=MgCl₂+H_2↑
      2mol                    3×22.4L             1mol             22.4L    
      0.2mol                  V（H₂）₁            0.2mol           V（H₂）₂                                                        
解得：V（H₂）₁=6.72L                           解得：V（H₂）₂=4.48L
 V（H₂）_總=V（H₂）₁ +V（H₂）₂=6.72L+4.48L=11.2L
答：與鹽酸反應產生標況下的氫氣體積為11.2L．

點評：本題主要考查了鋁和鎂的化學性質，明確金屬鋁既能與酸又能與堿反應、而鎂只能與酸反應是解本題的關鍵，并且考查了應用物質的量進行相應的計算．