Question

兩份質(zhì)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，生成氫氣的體積是7.84L；另一份投入足量的氫氧化鈉溶液，生成氫氣的體積是3.36L（以上體積數(shù)據(jù)均在標準狀況下測得）．計算這種鎂-鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：發(fā)生的反應(yīng)方程式有：2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑、Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；根據(jù)鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)計算出每一份合金中金屬鋁的物質(zhì)的量，然后根據(jù)鋁生成的氫氣計算出鎂生成的氫氣，從計算出每一份合金中鎂的物質(zhì)的量，然后計算出這種鎂-鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：鎂、鋁都與稀硫酸反應(yīng)，則7.84L氫氣為鎂、鋁與稀硫酸反應(yīng)生成的，標況下7.84L氫氣的物質(zhì)的量為：n（H₂）=

7.84L

22.4L/mol

=0.35mol，
鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以3.36L氫氣為鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成的，標況下該氫氣的物質(zhì)的量為：n（H₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，
根據(jù)反應(yīng)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知，生成0.15mol氫氣，消耗鋁的物質(zhì)的量為：n（Al）=

2

3

×0.15mol=0.1mol；
另一份合金中鋁的物質(zhì)的量也為0.1mol，根據(jù)反應(yīng)2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，生成氫氣的物質(zhì)的量也是0.15mol，
則鎂與稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為：0.35mol-0.15mol=0.2mol，根據(jù)反應(yīng)Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑可知，每一份合金中含有鎂的物質(zhì)的量為：n（Mg）=n（H₂）=0.2mol，
則合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)為：w（Mg）=

24g/mol×0.2mol

27g/mol×0.1mol+24g/mol×0.2mol

×100%=64%，
答：這種鎂-鋁合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)為64%．

點評：本題考查混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確Al與堿反應(yīng)而Mg不與堿反應(yīng)是關(guān)鍵，注意掌握書寫常見金屬與酸（Al與堿溶液）反應(yīng)的化學(xué)方程式．