Question

17．0.78克镁铝的混合物投入到25mL30.625%稀硫酸（密度为1.28g/cm³）中，充分反应，在标准状态下得到气体体积0.896L（气体基本上全部收集），在反应后的溶液中加入4mol/L NaOH溶液，使镁离子完全沉淀，铝离子沉淀完全消失．通过计算回答下列问题：
（1）稀硫酸的物质的量浓度为4mol/L
（2）混合物中铝的质量为0.54g
（3）反应后溶液中加入4mol/L NaOH溶液的体积至少为多少毫升才能使氢氧化铝和氢氧化镁沉淀分开？

Answer 1

分析 （1）根据c=$\frac{1000ρw}{M}$，计算求解；
（2）由n（H₂）=$\frac{0.896L}{22.4L/mol}$=0.04mol，所以0.78克镁铝共转移0.04×2mol=0.08mol的电子，再根据质量守恒求混合物中铝的质量；c=$\frac{n}{V}$计算求解；
（3）要使氢氧化铝和氢氧化镁沉淀分开加入氢氧化钠使氢氧化铝变成偏铝酸钠，此时溶液为偏铝酸钠和硫酸钠的混合体系，根据组成守恒求氢氧化钠的物质的量，再结合V=$\frac{n}{c}$．

解答 解：（1）根据c=$\frac{1000ρw}{M}$=$\frac{1000×30.625%×1.28}{98}$=4mol/L，故答案为：4；
（2）设0.78克混合物镁铝的物质的量分别为xmol、ymol，根据质量守恒和电子得失守恒得：$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=0.78}\\{2x+3y=0.08}\end{array}\right.$，解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.01mol}\\{y=0.02mol}\end{array}\right.$，所以混合物中铝的质量为：0.02×27=0.54 g，故答案为：0.54 g；
（3）根据铝守恒得n（NaAlO₂）=（Al）=0.02mol，而n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）=4mol/L×25×10^-3L=0.1mol，所以n（NaOH）=0.02+0.1×2=0.22mol，所以V=$\frac{0.22mol}{4mol/L}$=55mL，答：反应后溶液中加入4mol/L NaOH溶液的体积至少为55mL．

点评 本题考查物质的量浓度的计算、根据电子得失和质量守恒求铝的质量，第三小题要根据氢氧化铝的性质，要将两者分离加氢氧化钠恰好使氢氧化铝转化为偏铝酸钠，然后得到溶液根据溶液的组成求氢氧化钠的物质的量，有一定的难度．