Question

兩份質(zhì)量相等且組成完全相同的鎂鋁合金，一份投入足量的稀硫酸中，另一份投入足量的氫氧化鈉溶液，生成氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖．
計(jì)算（要求：計(jì)算寫明過程）：
（1）一份鎂鋁合金與足量稀硫酸反應(yīng)時失去電子總物質(zhì)的量；
（2）合金中鎂鋁的 物質(zhì)的量之比；
（3）鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：鎂、鋁都與硫酸反應(yīng)生成氫氣，只有Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，故生成氫氣體積多的為合金與硫酸的反應(yīng)，故A表示合金與硫酸反應(yīng)、B表示合金與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，
（1）根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算金屬失去的電子的物質(zhì)的量；
（2）由曲線B可知，Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣為3.36L，根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（Al），再結(jié)合（1）中與硫酸反應(yīng)金屬提供的電子物質(zhì)的量計(jì)算n（Mg），據(jù)此計(jì)算；
（3）根據(jù)m=nM計(jì)算Mg、Al的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計(jì)算．

解答：解：鎂、鋁都與硫酸反應(yīng)生成氫氣，只有Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，故生成氫氣體積多的為合金與硫酸的反應(yīng)，故A表示合金與硫酸反應(yīng)、B表示合金與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，
（1）由圖可知，合金與硫酸反應(yīng)生成氫氣為5.6L，物質(zhì)的量為

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知金屬失去的電子的物質(zhì)的量為0.25mol×2=0.5mol，
答：一份鎂鋁合金與足量稀硫酸反應(yīng)時失去電子總物質(zhì)的量為0.5mol；
（2）由曲線B可知，Al與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣為3.36L，物質(zhì)的量為

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知n（Al）=

0.15mol×2

3

=0.1mol．一份鎂鋁合金與足量稀硫酸反應(yīng)時失去電子總物質(zhì)的量為0.5mol，故n（Mg）=

0.5mol-0.1mol×3

2

=0.1mol，故合金中中鎂鋁的物質(zhì)的量之比為0.1mol：0.1mol=1：1，
答：合金中中鎂鋁的物質(zhì)的量之比為1：1；
（3）由（2）可知合金中中鎂鋁的物質(zhì)的量之比為1：1，故鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

1mol×24g/mol

1mol×24g/mol+1mol×27g/mol

×100%=47.1%
答：鎂鋁合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.1%．

點(diǎn)評：本題以圖象題形式考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度不大，判斷圖象中曲線代表的反應(yīng)是解題的關(guān)鍵．