Question

將合金3.0g投入到足量的100mL1.5mol/L的燒堿溶液中，充分反應后分離出未反應的鎂，然后在溶液中滴加1.0mol/L的鹽酸，加入鹽酸的體積與得到沉淀的數據如下表：

實驗次數	加入鹽酸的體積	沉淀的質量
1	60mL	0
2	80mL	0.78g
3	100mL	5.46g

（1）實驗1中反應的離子方程式

 

．
（2）若得到沉淀的量最大時，加入的鹽酸的體積為

 

 mL．
（3）開始沉淀時加入鹽酸的體積必須大于

 

 mL．
（4）合金中鎂的質量分為

 

．

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：（1）合金中與燒堿溶液反應的金屬為Al；
（2）加入的鹽酸先中和過量燒堿，然后與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀，當與偏鋁酸鈉反應的鹽酸和與鋁反應消耗的燒堿的物質的量相等時沉淀最大；
（3）開始沉淀時加入鹽酸的體積必須大于中和過量燒堿消耗的鹽酸的體積；
（4）根據消耗的0.08mol燒堿計算Al的質量，Mg的質量等于3.0g減去Al的質量；

解答： 解：（1）合金中與燒堿溶液反應的金屬為Al，離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）根據實驗次數2中數據計算，加入鹽酸中氫離子的物質的量為1.0mol/L×0.08L=0.08mol，生成0.78g氫氧化鋁的物質的量為0.01mol，由AlO₂^-+H⁺+H₂O=
Al（OH）₃↓可知，消耗氫離子0.01mol，則其余的0.07mol氫離子用于中和0.07mol的過量氫氧化鈉，因此剛開始生成沉淀時加入的鹽酸的體積必須大于70ml；與合金中鋁反應的氫氧化鈉的物質的量為0.1L×1.5mol/L-0.07mol=0.08mol，當與偏鋁酸鈉反應的鹽酸和與鋁反應消耗的燒堿的物質的量相等時沉淀最大，因此若得到沉淀的量最大時，加入的鹽酸的體積為70ml+80ml=150ml，
故答案為：150；
（3）根據實驗次數2中數據計算，加入鹽酸中氫離子的物質的量為1.0mol/L×0.08L=0.08mol，生成0.78g氫氧化鋁的物質的量為0.01mol，由AlO₂^-+H⁺+H₂O=
Al（OH）₃↓可知，消耗氫離子0.01mol，則其余的0.07mol氫離子用于中和0.07mol的過量氫氧化鈉，因此剛開始生成沉淀時加入的鹽酸的體積必須大于70ml，
故答案為：70；
（4）2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，消耗了0.08molOH^-，因此合金中Al的物質的量為0.08mol，其質量為0.08mol×27g/mol=2.16g，Mg的質量為3.0g-2.16g=0.84g，Mg的質量分數為

0.84g

3.0g

×100%=28%，
故答案為：28%．

點評：本題考查了Al及其重要化合物的性質、計算，難度中等，把握加入的鹽酸先中和過量燒堿，然后與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀，當與偏鋁酸鈉反應的鹽酸和與鋁反應消耗的燒堿的物質的量相等時沉淀最大是解題的關鍵．