Question

兩份質量相等且組成完全相同的鎂鋁合金，一份投入足量的稀硫酸中，另一份投入足量的氫氧化鈉溶液，生成氫氣在標準狀況下的體積與反應時間的關系如圖．
計算（要求：計算寫明過程）：
（1）一份鎂鋁合金與足量稀硫酸反應時失去電子總物質的量；
（2）合金中鎂鋁的 物質的量之比；
（3）鎂鋁合金中鎂的質量分數．

Answer 1

分析：鎂、鋁都與硫酸反應生成氫氣，只有Al與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣，故生成氫氣體積多的為合金與硫酸的反應，故A表示合金與硫酸反應、B表示合金與氫氧化鈉溶液的反應，
（1）根據n=

V

Vm

計算氫氣的物質的量，根據電子轉移守恒計算金屬失去的電子的物質的量；
（2）由曲線B可知，Al與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣為3.36L，根據n=

V

Vm

計算氫氣的物質的量，根據電子轉移守恒計算n（Al），再結合（1）中與硫酸反應金屬提供的電子物質的量計算n（Mg），據此計算；
（3）根據m=nM計算Mg、Al的質量，再根據質量分數定義計算．

解答：解：鎂、鋁都與硫酸反應生成氫氣，只有Al與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣，故生成氫氣體積多的為合金與硫酸的反應，故A表示合金與硫酸反應、B表示合金與氫氧化鈉溶液的反應，
（1）由圖可知，合金與硫酸反應生成氫氣為5.6L，物質的量為

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，根據電子轉移守恒可知金屬失去的電子的物質的量為0.25mol×2=0.5mol，
答：一份鎂鋁合金與足量稀硫酸反應時失去電子總物質的量為0.5mol；
（2）由曲線B可知，Al與氫氧化鈉溶液反應生成氫氣為3.36L，物質的量為

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根據電子轉移守恒可知n（Al）=

0.15mol×2

3

=0.1mol．一份鎂鋁合金與足量稀硫酸反應時失去電子總物質的量為0.5mol，故n（Mg）=

0.5mol-0.1mol×3

2

=0.1mol，故合金中中鎂鋁的物質的量之比為0.1mol：0.1mol=1：1，
答：合金中中鎂鋁的物質的量之比為1：1；
（3）由（2）可知合金中中鎂鋁的物質的量之比為1：1，故鎂鋁合金中鎂的質量分數為

1mol×24g/mol

1mol×24g/mol+1mol×27g/mol

×100%=47.1%
答：鎂鋁合金中鎂的質量分數為47.1%．

點評：本題以圖象題形式考查混合物的有關計算，難度不大，判斷圖象中曲線代表的反應是解題的關鍵．