Question

将5.1 g镁铝合金溶于60 mL 5.0 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中，完全溶解后再加入65 mL 10.0 mol·L^-1的NaOH溶液，得到沉淀的质量为9.7 g，继续滴加NaOH溶液时沉淀会减少。

(1)当加入__________mL NaOH溶液时，可使溶解在硫酸中的Mg²⁺和Al³⁺恰好完全沉淀。

(2)计算合金溶于硫酸时所产生的氢气在标准状况下的体积。

Answer 1

(1)60

(2)设合金中含有Mg、Al的物质的量分别为x、y。

则24 g·mol^-1×x+27 g·mol^-1×y=5.1 g①

当加入的OH^-与原来H₂SO₄溶液中的H⁺的物质的量相等时，Mg²⁺、Al³⁺恰好沉淀完全，此时加入的NaOH溶液的体积为60×10^-3 L×5.0 mol·L^-1×2÷10 mol·L^-1=0.06 L=60 mL，再多加5 mL NaOH溶液所溶解的Al(OH)₃的质量为5×10^-3 L×10 mol·L^-1×78 g·mol^-1=3.9 g，即沉淀的最大值为3.9 g+9.7 g=13.6 g。故有58 g·mol^-1×x+78 g·mol^-1×y=13.6 g②

由①②解得x=0.1 mol，y=0.1 mol，故产生H₂的物质的量为0.1 mol+0.1×1.5 mol=0.25 mol

故V(H₂)=0.25 mol×22.4 L·mol^-1=5.6 L