Question

如圖是測定鋁粉（含鎂粉）的純度的實驗裝置．所用的NaOH（足量）的物質(zhì)的量濃度為4.5mol?L^-1．不同時間電子天平的讀數(shù)如下表所示：

實驗操作	時間/min	電子天平的讀數(shù)/g
燒杯+NaOH溶液	0	120
燒杯+NaOH溶液+樣品	0	135
	1	134.5
	2	134.1
	3	133.8
	4	133.8

（1）反應中生成氣體的質(zhì)量

 

g．
（2）試計算樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)．（寫出解題過程）
（3）反應后溶液（溶液的體積變化忽略）的c（OH^-）．（寫出解題過程）

Answer 1

考點：化學方程式的有關(guān)計算,鋁的化學性質(zhì)

專題：計算題

分析：（1）先根據(jù)電子天平的讀數(shù)得出樣品的質(zhì)量為135g，鋁能NaOH溶液反應，而鎂與NaOH溶液不反應，燒杯+NaOH溶液+樣品質(zhì)量減少的是氫氣；
（2）根據(jù)鋁能NaOH溶液反應，求出鋁的質(zhì)量，最后求出鋁的質(zhì)量分數(shù)；
（2）鋁能NaOH溶液反應，而鎂與NaOH溶液不反應，燒杯+NaOH溶液+樣品質(zhì)量減少的是氫氣，根據(jù)鋁能NaOH溶液反應，求出過量的NaOH的物質(zhì)的量，最后求出溶液中的c（OH^-）．

解答： 解：（1）樣品的質(zhì)量為120g，NaOH的物質(zhì)的量為：4.5mol/L×0.1L=0.45mol，鋁能NaOH溶液反應產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量為135g-133.8g=1.2g，反應中生成氣體的質(zhì)量1.2g，故答案為：1.2g；
（2）1.2g氫氣的物質(zhì)的量為0.6mol，
      2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑
   2         2                3
0.4mol   0.4mol          0.6mol
NaOH溶液過量，鋁全部參加反應，鋁的質(zhì)量為 0.4mol×27g/mol=10.8g，所以鋁的質(zhì)量分數(shù)為

10.8g

(135-120)g

×100%=72%，
答：計算樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)72%．
（2）樣品的質(zhì)量為15g，NaOH的物質(zhì)的量為：4.5mol/L×0.1L=0.45mol，鋁能NaOH溶液反應產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量1.2g，其物質(zhì)的量為0.6mol，
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂ +3H₂↑
2             2            3
0.4mol     0.4mol        0.6mol
NaOH溶液過量，鋁全部參加反應，過量的NaOH為0.45mol-0.4mol=0.05mol，反應后溶液中的c（OH^-）=

0.05mol

0.1L

=0.5mol/L，
答：反應后溶液中的c（OH^-）為0.5mol/L．

點評：本題主要考查了物質(zhì)成分含量的計算，抓住鋁能NaOH溶液反應，而鎂與NaOH溶液不反應是解題的關(guān)鍵，難度中等．