Question

【題目】現對三種不同的鎂鋁合金樣品進行編號，做以下實驗探究。

（1）取樣品①m1g，加入過量NaOH溶液，充分反應后過濾；往濾液中通入過量CO2氣體：將所得沉淀過濾、洗滌、烘干，灼燒，得到固體的質量仍然為m1g．合金中鎂的質量分數為_____（保留2位小數，下同）。

（2）取樣品②m2g，與足量稀硫酸反應，固體完全溶解時得到氣體的體積為VL（標準狀況）。m2的取值范圍是_____。

（3）取樣品③0.918g與30.00mL、2.00mL鹽酸充分反應后，得到672mL氣體（標準狀況）。剩余合金0.306g（認為合金中鎂、鋁與酸的反應同時發生）。然后在反應后所得體系中繼續加1.00mol/L的NaOH溶液，恰好使所有鋁元素均不以沉淀形式存在。則需要加入1.00mol/L的NaOH溶液_____mL。

Answer 1

【答案】0.47 0.80V＜m2＜1.07V 78.00

【解析】

（1）鎂鋁合金樣品，加入過量NaOH溶液，充分反應后過濾；往濾液中通入過量CO2氣體：將所得沉淀過濾、洗滌、烘干，灼燒，得到的固體是氧化鋁。

（2）鎂鋁合金樣品，與足量稀硫酸反應，鎂、鋁都能與硫酸反應生成氫氣，利用極值法計算m2的取值范圍；

（3）鎂鋁合金樣品，(0.918-0.306)g與30.00mL 2.00mol/L鹽酸充分反應后，得到672mL氣體，可計算出樣品③中鎂鋁的含量；使所有鋁元素均不以沉淀形式存在時，溶質恰好是氯化鈉和偏鋁酸鈉。

（1）鎂鋁合金樣品，加入過量NaOH溶液，充分反應后過濾；往濾液中通入過量CO2氣體：將所得沉淀過濾、洗滌、烘干，灼燒，得到的固體是氧化鋁，即Al2O3的質量與鎂鋁合金樣品質量相等，根據元素守恒，Al2O3中氧元素的質量等于樣品中Mg的質量，合金中鎂的質量分數為=0.47；

（2）生成氫氣的物質的量是 ；假設m2g樣品全是Mg，Mg+H2SO4= MgSO4+H2；則Mg的物質的量是，質量是1.07V；假設m2g樣品全是Al，2Al+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2；則Al的物質的量是，質量是0.80V；所以m2的取值范圍是0.80V＜m2＜1.07V；

（3）設與鹽酸反應的鎂、鋁的物質的量分別是xmol、ymol； ，解得；即鎂、鋁的物質的量比為1:1，0.918g樣品中鋁的物質的量是0.018mol；使所有鋁元素均不以沉淀形式存在時，溶質恰好是氯化鈉和偏鋁酸鈉，根據氯元素守恒，氯化鈉的物質的量是 0.03L× 2.00mol/L=0.06mol，根據鋁元素守恒，偏鋁酸鈉的物質的量是0.018mol，則需要氫氧化鈉的物質的量是0.018mol+0.06mol=0.078mol，需要加入1.00mol/L的NaOH溶液的體積是0.078L=78.00 mL。