题目内容

10.某兴趣小组为探究铝镁合金的组成,取16g铝镁合金样品,将60g氢氧化钠溶液平均分成三份依次加入样品中(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↑),充分反应后,过滤出固体,将其洗涤、干燥、称量,得实验数据如下:
 所加氢氧化钠溶液的次数 第一次 第二次 第三次
 所加氢氧化钠溶液的质量/g 20 20 20
 剩余固体的质量/g 10.6 5.2 4.0
计算:(1)该合金中,铝元素与镁元素的质量比为3:1.
(2)所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数.

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,则该合金中,铝元素与镁元素的质量比=(16g-4g):4g=12:4=3:1
故答案为:3:1;
(2)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%.
答:所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为40%.
故答案为:(1)3:1;
(2)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.

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