Question

16．現(xiàn)有一種鋁和鎂的混合物樣品．某學(xué)生分別取0.9g此樣品進(jìn)行四次反應(yīng)，并收集標(biāo)準(zhǔn)狀況的氫氣．有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	固體質(zhì)量	加入某濃度鹽酸的體積/mL	加入某濃度NaOH的體積/mL	收集到氣體體積/mL
1	0.9	20.0	─	1008
2	0.9	30.0	─	1008
3	0.9	─	20.0	672
4	0.9	─	30.0	672

（1）請(qǐng)寫出固體與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑．
（2）請(qǐng)計(jì)算固體中鋁、鎂的物質(zhì)的量．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2可知0.9g合金與鹽酸完全反應(yīng)最多生成1008mL氫氣，根據(jù)實(shí)驗(yàn)3、4可知0.9g合金與氫氧化鈉溶液反應(yīng)最多生成672mL氫氣，其中3、4的反應(yīng)中，鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，只有鋁反應(yīng)，據(jù)此可計(jì)算出鋁的物質(zhì)的量、質(zhì)量，從而可知合金中鎂的質(zhì)量，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）Al和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂和H₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
故答案為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)3、4生成氫氣的體積相等可知，氫氧化鈉溶液是過量的，生成氫氣的物質(zhì)的量為：$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根據(jù)反應(yīng)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知合金中含有鋁的物質(zhì)的量為：0.03mol×$\frac{2}{3}$=0.02mol，質(zhì)量為：27g/mol×0.02mol=0.54g，
則0.90g合金中鎂的質(zhì)量為：0.90g-0.54g=0.36g，物質(zhì)的量為：$\frac{0.36g}{24g/mol}$=0.015mol，
答：每份樣品中含有0.02mol鋁、0.015mol鎂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，根據(jù)實(shí)驗(yàn)3、4判斷氫氧化鈉溶液過量為解答關(guān)鍵，注意掌握物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積之間的關(guān)系，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．