Question

向5.1g镁和铝的混合物中加入足量的稀盐酸，充分反应后，产生的气体在标准状况下的体积为5.6L．若向反应后的溶液中加入NaOH溶液，使Mg²⁺、Al³⁺恰好完全沉淀．则：
（1）镁和铝的质量各为多少克？
（2）生成沉淀的质量为多少克？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）镁铝合金与盐酸发生：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，设合金中Mg为xmol，Al为ymol，根据二者质量之和与生成氢气的体积列方程，据此解答；
（2）反应后的溶液中加入NaOH溶液，使Mg²⁺、Al³⁺恰好完全沉淀，生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于沉淀中氢氧根的物质的量，沉淀质量=合金质量+沉淀中氢氧根的质量．

解答： 解：（1）设合金中Mg为xmol，Al为ymol，则：
 Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑
xmol          xmol
2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，
ymol          1.5ymol
由题意可知，

24x+27y=5.1 x+1.5y= 5.6 22.4

解得x=0.1，y=0.1，
则Mg的质量=0.1mol×24g/mol=2.4g，
Al的质量=5.1g-2.4g=2.7g，
答：Mg的质量为2.4g，Al的质量为2.7g．
（2）反应后的溶液中加入NaOH溶液，使Mg²⁺、Al³⁺恰好完全沉淀，生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于沉淀中氢氧根的物质的量，故n（OH^-）=0.1mol×2+0.1mol×3=0.5mol，故沉淀质量=5.1g+0.5mol×17g/mol=13.6g，
答：生成沉淀的质量为13.6g．

点评：本题考查化学方程式的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，（2）中注意根据电荷守恒进行计算，难度中等．