Question

如图是测定铝粉（含镁粉）的纯度的实验装置．所用的NaOH（足量）的物质的量浓度为4.5mol?L^-1．不同时间电子天平的读数如下表所示：

实验操作	时间/min	电子天平的读数/g
烧杯+NaOH溶液	0	120
烧杯+NaOH溶液+样品	0	135
	1	134.5
	2	134.1
	3	133.8
	4	133.8

（1）反应中生成气体的质量

 

g．
（2）试计算样品中铝的质量分数．（写出解题过程）
（3）反应后溶液（溶液的体积变化忽略）的c（OH^-）．（写出解题过程）

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,铝的化学性质

专题：计算题

分析：（1）先根据电子天平的读数得出样品的质量为135g，铝能NaOH溶液反应，而镁与NaOH溶液不反应，烧杯+NaOH溶液+样品质量减少的是氢气；
（2）根据铝能NaOH溶液反应，求出铝的质量，最后求出铝的质量分数；
（2）铝能NaOH溶液反应，而镁与NaOH溶液不反应，烧杯+NaOH溶液+样品质量减少的是氢气，根据铝能NaOH溶液反应，求出过量的NaOH的物质的量，最后求出溶液中的c（OH^-）．

解答： 解：（1）样品的质量为120g，NaOH的物质的量为：4.5mol/L×0.1L=0.45mol，铝能NaOH溶液反应产生的氢气的质量为135g-133.8g=1.2g，反应中生成气体的质量1.2g，故答案为：1.2g；
（2）1.2g氢气的物质的量为0.6mol，
      2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑
   2         2                3
0.4mol   0.4mol          0.6mol
NaOH溶液过量，铝全部参加反应，铝的质量为 0.4mol×27g/mol=10.8g，所以铝的质量分数为

10.8g

(135-120)g

×100%=72%，
答：计算样品中铝的质量分数72%．
（2）样品的质量为15g，NaOH的物质的量为：4.5mol/L×0.1L=0.45mol，铝能NaOH溶液反应产生的氢气的质量1.2g，其物质的量为0.6mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑
2             2            3
0.4mol     0.4mol        0.6mol
NaOH溶液过量，铝全部参加反应，过量的NaOH为0.45mol-0.4mol=0.05mol，反应后溶液中的c（OH^-）=

0.05mol

0.1L

=0.5mol/L，
答：反应后溶液中的c（OH^-）为0.5mol/L．

点评：本题主要考查了物质成分含量的计算，抓住铝能NaOH溶液反应，而镁与NaOH溶液不反应是解题的关键，难度中等．