Question

如图是测定镁粉（含铝粉）的纯度的实验装置．所用的NaOH浓度为4.6mol?L^-1．
不同时间电子天平的读数如下表所示：

实验操作	时间/min	电子天平的读数/g
烧杯+NaOH溶液		120
烧杯+NaOH溶液+样品	0	135.6
	1	135.1
	2	134.7
	3	134.4
	4	134.4

（1）试计算样品中镁的质量分数．
（2）反应后溶液中（溶液的体积变化忽略）的c（OH^-）．（此题要求写出计算过程）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：由表中数据可知，3min、4min时天平读数不发生变化，说明Al完全反应，反应生成氢气的质量为135.6g-134.4g=1.2g，Mg、Al总质量为135.6g-120g=15.6g．
（1）根据2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑计算Al的质量，进而计算Mg的质量，再计算Mg的质量分数；
（2）根据方程式计算参加反应氢氧化钠的物质的量，再计算氢氧根离子浓度减少量，进而计算反应后溶液中的c（OH^-）．

解答： 解：由表中数据可知，3min、4min时天平读数不发生变化，说明Al完全反应，反应生成氢气的质量为135.6g-134.4g=1.2g，Mg、Al总质量为135.6g-120g=15.6g．
（1）设Al的质量为m，则：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑
54                     6
m                      1.2g
故m=

54×1.2g

6

=10.8g，
样品中Mg的质量为15.6g-10.8g=4.8g，
样品中Mg的质量分数为

4.8g

15.6g

×100%=30.8%
答：样品中镁的质量分数为30.8%；
（2）氢气的物质的量为

1.2g

2g/mol

=0.6mol，则：
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑
     2                  3
     n                  0.6mol
n=

2×0.6mol

3

=0.4mol
故反应后溶液中的c（OH^-）=4.6mol/L-

0.4mol

0.1L

=0.6mol/L，
答：反应后溶液中的c（OH^-）为0.6mol/L．

点评：本题考查混合物计算、Mg与Al的性质、实验数据的分析处理等，难度不大，根据天平读数确定反应进行程度是关键．