Question

16．现有一种铝和镁的混合物样品．某学生分别取0.9g此样品进行四次反应，并收集标准状况的氢气．有关数据记录如下表：

实验序号	固体质量	加入某浓度盐酸的体积/mL	加入某浓度NaOH的体积/mL	收集到气体体积/mL
1	0.9	20.0	─	1008
2	0.9	30.0	─	1008
3	0.9	─	20.0	672
4	0.9	─	30.0	672

（1）请写出固体与NaOH溶液反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
（2）请计算固体中铝、镁的物质的量．

Answer 1

分析 根据实验1、2可知0.9g合金与盐酸完全反应最多生成1008mL氢气，根据实验3、4可知0.9g合金与氢氧化钠溶液反应最多生成672mL氢气，其中3、4的反应中，镁不与氢氧化钠溶液反应，只有铝反应，据此可计算出铝的物质的量、质量，从而可知合金中镁的质量，据此进行解答．

解答 解：（1）Al和NaOH溶液反应生成NaAlO₂和H₂，反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案为：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）根据实验3、4生成氢气的体积相等可知，氢氧化钠溶液是过量的，生成氢气的物质的量为：$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根据反应2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知合金中含有铝的物质的量为：0.03mol×$\frac{2}{3}$=0.02mol，质量为：27g/mol×0.02mol=0.54g，
则0.90g合金中镁的质量为：0.90g-0.54g=0.36g，物质的量为：$\frac{0.36g}{24g/mol}$=0.015mol，
答：每份样品中含有0.02mol铝、0.015mol镁．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，根据实验3、4判断氢氧化钠溶液过量为解答关键，注意掌握物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．