Question

2．某興趣小組為探究鋁鎂合金的組成，取16g鋁鎂合金樣品，將60g氫氧化鈉溶液平均分成三份分三次次加入到樣品中（鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，充分反應(yīng)后，過濾出固體，將其洗滌、干燥、稱量，得實驗數(shù)據(jù)如下：

所加氫氧化鈉溶液的次數(shù)	第一次	第二次	第三次
剩余固體的質(zhì)量/g	10.6	m	4.0

試計算：
（1）分析表中數(shù)據(jù)可知，第二次反應(yīng)結(jié)束后，剩余固體質(zhì)量m是5.2克．
（2）該合金中，鎂元素的質(zhì)量為4克．
（3）所用氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 根據(jù)“鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)”，結(jié)合第一次加入氫氧化鈉溶液所得的數(shù)據(jù)可知，每加入20g氫氧化鈉溶液將會消耗鋁16g-10.6g=5.4g；而第三次加入20g氫氧化鈉溶液，金屬的質(zhì)量減少5.2g-4.0g=1.2g＜5.4g，說明金屬鋁已完全反應(yīng)，剩余固體為鎂；根據(jù)第一次或第二次所加入氫氧化鈉溶液的實驗數(shù)據(jù)，通過反應(yīng)消耗鋁的質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算所加氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉的質(zhì)量，而得出所用氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）由前兩次實驗數(shù)據(jù)可得：每加入20g氫氧化鈉溶液將會消耗鋁16g-10.6g=5.4g，第二次加入20g氫氧化鈉溶液，樣品質(zhì)量減少10.6g-5.4g=5.2g＞4g，則m的值為5.2．
（2）由前兩次實驗數(shù)據(jù)可得：每加入20g氫氧化鈉溶液將會消耗鋁16g-10.6g=5.4g，第三次加入20g氫氧化鈉溶液，樣品質(zhì)量減少5.2g-4.0g=1.2g＜5.4g，則所剩余固體4.0g為金屬鎂的質(zhì)量；
（3）第一次所加20g氫氧化鈉溶液能反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為：16g-10.6g=5.4g
設(shè)20g氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
 54   80
5.4g   x
則$\frac{54}{5.4g}$=$\frac{80}{x}$，解得x=8g
所用氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{8g}{20g}$×100%=40%
答：所用氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%．
故答案為：
（1）5.2；（2）4；（3）40%．

點評 根據(jù)每次加入氫氧化鈉溶液充分反應(yīng)后合金樣品質(zhì)量減少的規(guī)律，判斷反應(yīng)進(jìn)行的程度，從而得出剩余固體為不參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量．