Question

3．為測定鎂鋁合金樣品中鋁的含量，進行下列實驗：取一定量合金，加入100mL0.3mol•L^-1稀硫酸，合金完全溶解，產生的氣體在標準狀況下體積為560mL；再加入0.2mol•L^-1NaOH溶液至沉淀質量恰好不再變化，用去400mL NaOH溶液．則所取樣品中鋁的物質的量為（　　）

• A． 0.005 mol
• B． 0.03 mol
• C． 0.02 mol
• D． 0.01 mol

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）．

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，根據硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.1L×0.3mol/L=0.03mol，
根據鈉離子守恒有：n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂），故n（NaAlO₂）=0.4L×0.2mol/L-0.03mol×2=0.02mol，根據鋁原子守恒：n（Al）=n（NaAlO₂）=0.02mol，
故選C．

點評 本題考查混合物的有關計算，題目難度中等，明確發生的反應原理、利用守恒進行計算是解題關鍵，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．