將5.1g鎂鋁合金溶于60mL 5mol?L-1的H2SO4溶液中,完全溶解后再加入65mL 10.0mol?L-1 的NaOH溶液,得到沉淀的質(zhì)量為9.7g,繼續(xù)滴加NaOH溶液時(shí)沉淀會(huì)減少.
(1)當(dāng)加入 mL NaOH溶液時(shí),可使溶液在硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀.
(2)計(jì)算合金溶于硫酸時(shí)所產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積 .
【答案】
分析:所發(fā)生的反應(yīng)為:Mg+H
2SO
4=MgSO
4+H
2↑,2Al+3H
2SO
4=Al
2(SO
4)
3+3H
2↑,MgSO
4+2NaOH=Mg(OH)
2↓+Na
2SO
4,
Al
2(SO
4)
3+6NaOH=2Al(OH)
3↓+3Na
2SO
4,根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算.
解答:解:所發(fā)生的反應(yīng)為:Mg+H
2SO
4=MgSO
4+H
2↑,2Al+3H
2SO
4=Al
2(SO
4)
3+3H
2↑,MgSO
4+2NaOH=Mg(OH)
2↓+Na
2SO
4,
Al
2(SO
4)
3+6NaOH=2Al(OH)
3↓+3Na
2SO
4,
(1)n(H
2SO
4)=0.06L×5mol/L=0.3mol,當(dāng)硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀時(shí),溶液成分為Na
2SO
4,
此時(shí)n(NaOH)=2n(H
2SO
4)=2×0.3mol=0.6mol,
所以V(NaOH)=
=0.06L=60ml,
故答案為:60;
(2)當(dāng)加入60mlNaOH溶液時(shí),鎂鋁恰好沉淀,當(dāng)加入n(NaOH)=0.065L×10mol/L=0.65mol時(shí),
NaOH過(guò)量:0.65mol-0.6mol=0.05mol,發(fā)生:Al(OH)
3+NaOH=NaAlO
2+2H
2O,
則溶解的n(Al(OH)
3)=0.05mol,m(Al(OH)
3)=0.05mol×78g/mol=3.9g,
所以硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀的質(zhì)量應(yīng)為3.9g+9.7g=13.6g,
設(shè)混合物中含有xmolMg,ymolAl,則
,解之得:x=0.1,y=0.1,
Mg+H
2SO
4=MgSO
4+H
2↑
0.1mol 0.1mol
2Al+3H
2SO
4=Al
2(SO
4)
3+3H
2↑
0.1mol 0.15mol
n(H
2)=0.1mol+0.15mol=0.25mol,
V(H
2)=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,
故答案為:5.6L.
點(diǎn)評(píng):本題考查混合物的計(jì)算,題目難度中等,注意判斷加入65mL10.0mol?L
-1的NaOH溶液反應(yīng)的程度為解答該題的關(guān)鍵.