Question

如圖是測定鋁粉（含鎂粉）的純度的實驗裝置。所用的NaOH（足量）的物質的量濃度為4.5  mol·L^－1。不同時間電子天平的讀數如下表所示：

實驗操作	時間/min	電子天平的讀數/g
燒杯＋NaOH溶液	0	120
燒杯＋NaOH溶液＋樣品	0	135
	1	134.5
	2	134.1
	3	133.8
	4	133.8

 
（1）反應中生成氣體的質量       g。
（2）試計算樣品中鋁的質量分數。(寫出解題過程)
（3）反應后溶液(溶液的體積變化忽略)的c(OH^－)。(寫出解題過程)    

Answer 1

（1）1.2   （2）72%    （3）0.5mol·l^-1

解析試題解析：(1)根據質量守恒定律可得生成氣體的質量為：135g-133.8=1.2g
(2)根據生成的氫氣的質量可以算出參加反應的鋁的質量也即樣品中鋁的質量，從而可計算樣品中鋁的質量分數。
（3）同理根據氫氣的質量可以計算出參加反應的NaOH的物質的量，用原有NaOH的物質的量減去用去的即是剩余的NaOH的物質的量，除以溶液的體積即可求出NaOH的物質的量濃度，即為所求。
（2）解：設樣品中鋁的質量為x，則
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
54                     6
x                      1.2g
得：  x= 10.8g
所以樣品中鋁的質量分數為:10.8g/(135-120)g=0.72
(3)解：100ml氫氧化鈉溶液中原有NaOH物質的量為0.45mol，設與鋁反應消耗的NaOH的物質的量為y，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
2mol             6g
Y                1.2g
解得：y=0.4mol
溶液中剩余0.45-0.4=0.05mol的NaOH，
所以c(OH^-)=0.05mol/0.1L=0.5mol·l^-1
考點：考查Mg、Al與NaOH溶液的反應及簡單計算