题目内容
两份质量相等且组成完全相同的镁-铝合金，一份投入足量的稀硫酸中，生成氢气的体积是7.84L；另一份投入足量的氢氧化钠溶液，生成氢气的体积是3.36L（以上体积数据均在标准状况下测得）．计算这种镁-铝合金中镁的质量分数．
考点：有关混合物反应的计算
专题：计算题
分析：发生的反应方程式有：2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；根据镁不与氢氧化钠溶液反应计算出每一份合金中金属铝的物质的量，然后根据铝生成的氢气计算出镁生成的氢气，从计算出每一份合金中镁的物质的量，然后计算出这种镁-铝合金中镁的质量分数．
解答：
解：镁、铝都与稀硫酸反应，则7.84L氢气为镁、铝与稀硫酸反应生成的，标况下7.84L氢气的物质的量为：n（H2）=
=0.35mol，
镁不与氢氧化钠溶液反应，所以3.36L氢气为铝与氢氧化钠溶液反应生成的，标况下该氢气的物质的量为：n（H2）=
=0.15mol，
根据反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，生成0.15mol氢气，消耗铝的物质的量为：n（Al）=
×0.15mol=0.1mol；
另一份合金中铝的物质的量也为0.1mol，根据反应2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑，生成氢气的物质的量也是0.15mol，
则镁与稀硫酸反应生成的氢气的物质的量为：0.35mol-0.15mol=0.2mol，根据反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑可知，每一份合金中含有镁的物质的量为：n（Mg）=n（H2）=0.2mol，
则合金中镁的质量分数为：w（Mg）=
×100%=64%，
答：这种镁-铝合金中镁的质量分数为64%．
| 7.84L |
| 22.4L/mol |
镁不与氢氧化钠溶液反应，所以3.36L氢气为铝与氢氧化钠溶液反应生成的，标况下该氢气的物质的量为：n（H2）=
| 3.36L |
| 22.4L/mol |
根据反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，生成0.15mol氢气，消耗铝的物质的量为：n（Al）=
| 2 |
| 3 |
另一份合金中铝的物质的量也为0.1mol，根据反应2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑，生成氢气的物质的量也是0.15mol，
则镁与稀硫酸反应生成的氢气的物质的量为：0.35mol-0.15mol=0.2mol，根据反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑可知，每一份合金中含有镁的物质的量为：n（Mg）=n（H2）=0.2mol，
则合金中镁的质量分数为：w（Mg）=
| 24g/mol×0.2mol |
| 27g/mol×0.1mol+24g/mol×0.2mol |
答：这种镁-铝合金中镁的质量分数为64%．
点评：本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，明确Al与碱反应而Mg不与碱反应是关键，注意掌握书写常见金属与酸（Al与碱溶液）反应的化学方程式．
练习册系列答案
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