Question

【題目】將一定質(zhì)量的鎂和鋁的合金投入100 mL，一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，恰好反應(yīng)，共產(chǎn)生氣體5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，向所得溶液中滴加5mol·L-1NaOH溶液至過量，最終產(chǎn)生白色沉淀13.6 g。請(qǐng)計(jì)算：

(1)原合金中鎂和鋁的質(zhì)量分別是________。

(2)原鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度________。

Answer 1

【答案】m(Mg)=2.4 g，m(Al)=2.7 g 5 mol/L

【解析】

金屬Mg、Al是比較活潑的金屬，與HCl反應(yīng)產(chǎn)生Mg2+、Al3+進(jìn)入溶液，Mg2+、Al3+與加入NaOH電離產(chǎn)生的OH-結(jié)合形成Mg(OH)2、Al(OH)3，Mg、Al失去電子的物質(zhì)的量與Mg2+、Al3+形成Mg(OH)2、Al(OH)3結(jié)合的OH-的物質(zhì)的量相等，等于鹽酸中的H+完全轉(zhuǎn)化為H2得到的電子的物質(zhì)的量，結(jié)合H2的體積及Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的質(zhì)量計(jì)算。

(1)n(H2)==0.25 mol，則一定質(zhì)量的鎂和鋁的合金反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為n(e-)=2n(H2)=2×0.25mol=0.5 mol，向反應(yīng)后的溶液中加入足量NaOH溶液，Mg2+、Al3+反應(yīng)產(chǎn)生Mg(OH)2、Al(OH)3，OH-的物質(zhì)的量等于反應(yīng)過程中金屬失去電子的物質(zhì)的量，n(OH-)=n(e-)=0.5 mol，則m(OH-)=0.5 mol×17 g/mol=8.5 g，所以Mg、Al質(zhì)量和為m(Mg、Al)=13.6 g-8.5 g=5.1 g。假設(shè)混合物中Mg、Al的物質(zhì)的量分別是x、y，則24x+27y=5.1；2x+3y=0.5，解得x=0.1，y=0.1，所以混合物中Mg的質(zhì)量為m(Mg)=0.1 mol×24 g/mol=2.4 g；Al的質(zhì)量為m(Al)=0.1 mol×27 g/mol=2.7 g；

(2)根據(jù)H元素守恒可知n(HCl)=2n(H2)=2×0.25 mol=0.5 mol，則原鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度c(HCl)==5 mol/L。