Question

將5.1 g鎂鋁合金溶于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，得到沉淀的質量為9.7 g，繼續滴加NaOH溶液時沉淀會減少。

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

(2)計算合金溶于硫酸時所產生的氫氣在標準狀況下的體積。

Answer 1

(1)60

(2)5.6 L

解析：設合金中Mg、Al的物質的量分別為x、y

則24 g·mol^-1 x+27 g·mol^-1 y=5.1 g  ①

當加入的OH^-與原來的H₂SO₄溶液中的H⁺的物質的量相等時，Mg²⁺、Al³⁺恰好反應完全，此時加入的NaOH溶液的體積為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的質量為5×10^-3×10×78 g=3.9 g，即沉淀的最大值為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

故產生H₂的體積為0.1 mol×22.4 L·mol^-1+0.1 mol××22.4 L·mol^-1=5.6 L