Question

某研究小组将一定质量的镁铝合金材料投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n(mol)与加入NaOH溶液的体积V(mL)的关系如图所示。

请回答下列问题：

(1)该合金材料中，镁、铝的物质的量之比为______。

(2)硫酸的物质的量浓度为______。

(3)另取相同质量的该合金材料与7.8 g Na2O2一起投入足量的H2O中，最终产生的气体在标准状况下的体积为______。

Answer 1

解析　(1)根据题中图示，反应后最终得到0.15 mol Mg(OH)2，加入200 mL NaOH溶液时，得到Mg(OH)2、Al(OH)3的混合物共0.35 mol，其中Al(OH)3为0.2 mol，此时溶液中的溶质只有Na2SO4。根据原子守恒，合金中Mg、Al的物质的量分别为0.15 mol、0.2 mol，其物质的量之比为3∶4。(2)根据Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O，可得溶解Al(OH)3所需的NaOH为0.2 mol，其体积为0.04 L，故c(NaOH)＝0.2 mol/0.04 L＝5 mol/L。由沉淀达到最大值时溶液中的溶质只有Na2SO4，得2NaOH～Na2SO4，故c(H2SO4)＝200 mL×5 mol/L÷(2×200 mL)＝2.5 mol/L。(3)7.8 g Na2O2首先与H2O反应生成0.2 mol NaOH、0.05 mol O2，0.2 mol NaOH与0.2 mol Al刚好反应生成0.3 mol H2，故共有0.35 mol气体产生，在标准状况下的体积为7.84 L。

答案　(1)3∶4　(2)2.5 mol/L　(3)7.84 L