Question

3．为测定镁铝合金样品中铝的含量，进行下列实验：取一定量合金，加入100mL0.3mol•L^-1稀硫酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560mL；再加入0.2mol•L^-1NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去400mL NaOH溶液．则所取样品中铝的物质的量为（　　）

• A． 0.005 mol
• B． 0.03 mol
• C． 0.02 mol
• D． 0.01 mol

Answer 1

分析 镁铝合金与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铝与氢气，向反应后的溶液中加入0.2 mol•L^-1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀，此时溶液中溶质为Na₂SO₄、NaAlO₂，根据硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄），根据钠离子守恒有n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂），据此计算n（NaAlO₂），再根据铝原子守恒n（Al）=n（NaAlO₂）．

解答 解：镁铝合金与硫酸反应生成硫酸镁、硫酸铝与氢气，向反应后的溶液中加入0.2 mol•L^-1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，铝离子转化为偏铝酸根、镁离子转化为氢氧化镁沉淀，此时溶液中溶质为Na₂SO₄、NaAlO₂，根据硫酸根守恒有n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.1L×0.3mol/L=0.03mol，
根据钠离子守恒有：n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂），故n（NaAlO₂）=0.4L×0.2mol/L-0.03mol×2=0.02mol，根据铝原子守恒：n（Al）=n（NaAlO₂）=0.02mol，
故选C．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，明确发生的反应原理、利用守恒进行计算是解题关键，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．