Question

将5.1g镁铝合金溶于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，得到沉淀的质量为9.7g，继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少．
（1）当加入    mL NaOH溶液时，可使溶液在硫酸中的Mg和Al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

【答案】分析：所发生的反应为：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，
Al₂（SO₄）₃+6NaOH=2Al（OH）₃↓+3Na₂SO₄，根据反应的方程式计算．
解答：解：所发生的反应为：Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，MgSO₄+2NaOH=Mg（OH）₂↓+Na₂SO₄，
Al₂（SO₄）₃+6NaOH=2Al（OH）₃↓+3Na₂SO₄，
（1）n（H₂SO₄）=0.06L×5mol/L=0.3mol，当硫酸中的Mg和Al恰好完全沉淀时，溶液成分为Na₂SO₄，
此时n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=2×0.3mol=0.6mol，
所以V（NaOH）==0.06L=60ml，
故答案为：60；
（2）当加入60mlNaOH溶液时，镁铝恰好沉淀，当加入n（NaOH）=0.065L×10mol/L=0.65mol时，
NaOH过量：0.65mol-0.6mol=0.05mol，发生：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
则溶解的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恰好完全沉淀的质量应为3.9g+9.7g=13.6g，
设混合物中含有xmolMg，ymolAl，则
，解之得：x=0.1，y=0.1，
Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
0.1mol         0.1mol
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
0.1mol             0.15mol
n（H₂）=0.1mol+0.15mol=0.25mol，
V（H₂）=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，
故答案为：5.6L．
点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意判断加入65mL10.0mol?L^-1的NaOH溶液反应的程度为解答该题的关键．