Question

6．将含有Mg、Al、Fe的合金15.5g放入足量的NaOH溶液中，在标准状况下收集到3.36L气体；再将等质量的该合金加入到足量的稀H₂SO₄溶液中，在标准状况下收集到8.96L气体，继续在该溶液中加入足量的NaOH溶液，产生沉淀的质量为（　　）

• A． 35.9g
• B． 30.8g
• C． 28.1g
• D． 无法计算

Answer 1

分析 将含有Mg、Al、Fe的合金15.5g放入足量的NaOH溶液中，在标准状况下收集到3.36L气体即氢气，根据氢气的物质的量为0.15mol，可求出铝的物质的量为0.1mol，质量为2.7g；从而得出混合物中镁和铁的质量之和为15.5g-2.7g=12.8g．
再将等质量的该合金加入到足量的稀H₂SO₄溶液中，在标准状况下收集到8.96L气体即0.4mol氢气，而由于铝和碱、酸反应生成氢气的物质的量相同，故镁和铁生成的氢气的物质的量为0.4mol-0.15mol=0.25mol．
设镁的物质的量为xmol，铁的物质的量为ymol
根据两者的质量之和为12.8g可得：24x+56y=12.8g①
根据两者生成的氢气的物质的量共为0.25mol可得：x+y=0.25mol②
解①②可得x和y．从而即可得出生成的沉淀Mg（OH）₂和Fe（OH）₃的质量．

解答 解：将含有Mg、Al、Fe的合金15.5g放入足量的NaOH溶液中，只有铝能和氢氧化钠溶液反应，在产生的标准状况下3.36L气体是铝和氢氧化钠溶液反应生成的，且物质的量为n=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，而1mol铝～1.5mol氢气，设铝的物质的量为xmol，则有：
1molAl～1.5molH₂
xmol           0.15mol
故有：$\frac{1}{xmol}=\frac{1.5mol}{0.15mol}$，解得x=0.1mol
故混合物中铝的质量m=nM=0.1mol×27g/mol=2.7g；
则可知混合物中镁和铁的质量之和为15.5g-2.7g=12.8g．
再将等质量的该合金加入到足量的稀H₂SO₄溶液中，在标准状况下收集到8.96L气体即0.4mol氢气，而由于铝和碱、酸反应生成氢气的物质的量相同，故镁和铁生成的氢气的物质的量为0.4mol-0.15mol=0.25mol．
设镁的物质的量为xmol，铁的物质的量为ymol
根据两者的质量之和为12.8g可得：24x+56y=12.8g①
根据两者生成的氢气的物质的量共为0.25mol可得：x+y=0.25mol②
解①②可得x=0.0375mol    y=0.2125mol
继续向溶液中滴加氢氧化钠，则最终生成的沉淀为Mg（OH）₂和Fe（OH）₃，质量为28.1g，
故选C．

点评 本题考查了有关金属和酸、碱的计算，应抓住等量的铝无论是和酸反应还是和碱反应生成的氢气的量是相同的来计算，综合性较强．