Question

10．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依次加入樣品中（鎂與氫氧化鈉溶液不反應，鋁與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑），充分反應后，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
所加氫氧化鈉溶液的質量/g	20	20	20
剩余固體的質量/g	10.6	5.2	4.0

計算：（1）該合金中，鋁元素與鎂元素的質量比為3：1．
（2）所用氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)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，金屬的質量減少5.2g-4.0g=1.2g＜5.4g，說明金屬鋁已完全反應，剩余固體為鎂；
（2）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)，通過反應消耗鋁的質量，根據(jù)反應的化學方程式，計算所加氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈉的質量，而得出所用氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數(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，第三次加入20g氫氧化鈉溶液，樣品質量減少5.2g-4.0g=1.2g＜5.4g，則所剩余固體4.0g為金屬鎂的質量，則該合金中，鋁元素與鎂元素的質量比=（16g-4g）：4g=12：4=3：1
故答案為：3：1；
（2）第一次所加20g氫氧化鈉溶液能反應的鋁的質量為：16g-10.6g=5.4g
設20g氫氧化鈉溶液中溶質的質量為x
2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑
 54      80
5.4g     x
 $\frac{54}{5.4g}$=$\frac{80}{x}$
x=8g
所用氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數(shù)=$\frac{8g}{20g}$×100%=40%．
答：所用氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數(shù)為40%．
故答案為：（1）3：1；
（2）40%．

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