Question

将5.1 g镁铝合金溶于60 mL 5.0 mol·L^-1的H₂SO₄溶液中，完全溶解后再加入65 mL 10.0 mol·L^-1的NaOH溶液，得到沉淀的质量为9.7 g，继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。

(1)当加入____________mL NaOH溶液时，可使溶液中的Mg²⁺和Al³⁺恰好完全沉淀。

(2)计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。

Answer 1

(1)60

(2)5.6 L

解析：设合金中Mg、Al的物质的量分别为x、y

则24 g·mol^-1 x+27 g·mol^-1 y=5.1 g  ①

当加入的OH^-与原来的H₂SO₄溶液中的H⁺的物质的量相等时，Mg²⁺、Al³⁺恰好反应完全，此时加入的NaOH溶液的体积为60×10^-3×5.0×2÷10 L=0.06 L=60 mL，再多加5 mL NaOH溶液所溶解的Al(OH)₃的质量为5×10^-3×10×78 g=3.9 g，即沉淀的最大值为3.9+9.7=13.6 g

故有58 g·mol^-1 x+78 g·mol^-1 y=13.6 g  ②

由①②得：x=0.1 mol  y=0.1 mol

故产生H₂的体积为0.1 mol×22.4 L·mol^-1+0.1 mol××22.4 L·mol^-1=5.6 L