为了探究镁铝合金中各成分的含量,某同学将一定质量的镁铝合金投入到850ML一定物质的量浓度的稀硫酸中,合金全部溶解,然后又滴加5mol/L的NaOH溶液,在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量（M)随加

Question

为了探究镁铝合金中各成分的含量,某同学将一定质量的镁铝合金投入到850ML一定物质的量浓度的稀硫酸中,合金全部溶解,然后又滴加5mol/L的NaOH溶液,在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量（M)随加入NaOH溶液的体积（V）的变化如图所示.
1、写出加入NAOH溶液的体积由V2变为V3是,发生的化学反应方程式,并计算合金中铝的质量.
2、计算合金中镁的质量
3、合金在溶于稀硫酸时,释放出的气体体积（标准状况）是多少?
4、所用稀硫酸的物质的量浓度时多少?

Answer 1

1、V2变V3是氢氧化铝的溶Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,根据Al~Al(OH)3~NaOH的关系计算NaOH的物质的量5mol/L X（0.2L-0.17L）=0.15mol可知,金属铝0.15mol,质量为4.05g

列式： Al ~ Al(OH)3 ~ NaOH
1 1 1
n1 n2 5mol/L X（0.2L-0.17L）
∴n1=n2=0.15mol
m(Al)=0.15mol X 27g/mol =4.05g

2、从V1变V2,NaOH的作用主要是沉淀铝离子和镁离子,先计算NaOH物质的量5mol/L X（0.17L-0.04L）=0.65mol,由于铝0.15mol,Al~Al(OH)3~3NaOH,沉淀铝离子需要3倍即0.45molNaOH,所以沉淀镁离子的NaOH为0.65-0.45=0.2（mol）,由Mg~Mg(OH)2~2NaOH可知,金属镁0.1mol,质量为2.4g

列式： Al ~ Al(OH)3 ~ 3 NaOH Mg~Mg(OH)2~2NaOH
1 3 1 2
0.15mol n3 n4 5mol/L X（0.17L-0.04L）-n3
∴n3=0.45mol ∴n4=0.1mol；
m(Mg)=0.1mol X 24g/mol =2.4g

3、2Al~3H2,可知氢气0.225mol；Mg~H2,可知氢气0.1mol,所以氢气共0.325mol,体积7.28L

列式：2Al ~ 3H2 Mg ~ H2
2 3 1 1
0.15mol n5 0.1mol n6
∴n5=0.225mol；n6=0.1mol
n(H2)=0.225mol+0.1mol=0.325mol
V(H2)=0.325mol X 22.4mol/L =7.28L

4、稀硫酸的量从V2那个拐点来计算,此时沉淀最大量,溶液中只有Na2SO4,根据
2NaOH~2Na^+ ~ SO4^2- ~H2SO4 可知,加入的NaOH共0.85mol,则硫酸根离子0.425mol,所以硫酸的浓度为0.5mol/L

列式：2NaOH ~ 2 Na^+ ~ SO4^2- ~ H2SO4
2 1
5mol/L X0.17L n7
∴n7=0.425mol
c(H2SO4)=0.425mol ÷0.85L=0.5mol/L