Question

将5.1 g镁铝合金溶于600 mL 0.5 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中，完全溶解后再加入1.0 mol·L^-1的NaOH溶液，得到沉淀的质量为13.6 g，继续滴加NaOH溶液时则沉淀会减少。

（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。（列出算式）

Answer 1

（1）600

（2）提题意，作下图示：

列式：

解得：

氢气的体积为（0.1+×0.1）×22.4=5.6 L

解析：(1)Mg+H₂SO₄====MgSO₄+H₂↑

MgSO₄+2NaOH====Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄

2Al+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

Al₂(SO₄)₃+6NaOH====2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄

综合得关系式

       H₂SO₄          —             2NaOH

       1 mol                            2 mol

0.6 L×0.5 mol·L^-1              V×1.0 mol·L^-1

V=0.6 L=600 mL

（2）13.6 g沉淀为Mg(OH)₂和Al(OH)₃。设Mg、Al的物质的量分别为x、y，据合金质量列24 g·mol^-1·x+27 g·mol^-1·y=5.1 g，据沉淀质量列58 g·mol^-1·x+78 g·mol^-1·y=13.6 g，联立求解得x=y=0.1 mol。据生成H₂得电子数与Mg、Al失电子数相等列×2=0.1 mol×2+0.1 mol×3，得V（H₂）=5.6 L。