Question

6．某兴趣小组为探究铝镁合金的组成，取16g铝镁合金样品，将80g氢氧化钠溶液平均分成四份依次加入样品中（镁与氢氧化钠溶液不反应，铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，NaAlO₂溶于水），充分反应后，过滤出固体，将其洗涤、干燥、称量，得实验数据如表：

所加氢氧化钠溶液的次数	第一次	第二次	第三次	第四次
剩余固体的质量/g	10.6	5.2	4.0	X

求：（1）如表中的X=4.0．
（2）该合金中铝元素与镁元素的质量比为3：1．
（3）所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据第一次加入氢氧化钠溶液所得的数据可知，每加入20g氢氧化钠溶液将会消耗铝16g-10.6g=5.4g；而第三次加入20g氢氧化钠溶液，金属的质量减少5.2g-4.0g=1.2g＜5.4g，说明金属铝已完全反应，剩余固体为镁；
（2）根据第一次或第二次所加入氢氧化钠溶液的实验数据，通过反应消耗铝的质量，根据反应的化学方程式，计算所加氢氧化钠溶液中的氢氧化钠的质量，而得出所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数．

解答 解：（1）由前两次实验数据可得：每加入20g氢氧化钠溶液将会消耗铝16g-10.6g=5.4g，第三次加入20g氢氧化钠溶液，样品质量减少5.2g-4.0g=1.2g＜5.4g，则所剩余固体4.0g为金属镁的质量，则X=4.0
（2）则该合金中，铝元素与镁元素的质量比=（16g-4g）：4g=12：4=3：1
（3）第一次所加20g氢氧化钠溶液能反应的铝的质量为：16g-10.6g=5.4g
设20g氢氧化钠溶液中溶质的质量为x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
 54      80
5.4g      x
$\frac{54}{5.4g}=\frac{80}{x}$
x=8g
所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数=$\frac{8g}{20g}$×100%=40%
故答案为：
（1）4.0；
（2）3：1；
（3）所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为40%．

点评 根据每次加入氢氧化钠溶液充分反应后合金样品质量减少的规律，判断反应进行的程度，从而得出剩余固体为不参加反应的金属的质量．