Question

將5.1 g鎂鋁合金溶于600 mL 0.5 mol·L^-1 H₂SO₄溶液中，完全溶解后再加入1.0 mol·L^-1的NaOH溶液，得到沉淀的質量為13.6 g，繼續滴加NaOH溶液時則沉淀會減少。

（1）當加入___________ mL NaOH溶液時，可使溶解在硫酸中的Mg²⁺和Al³⁺恰好完全沉淀。

（2）計算合金溶于硫酸時所產生的氫氣在標準狀況下的體積。（列出算式）

Answer 1

（1）600

（2）提題意，作下圖示：

列式：

解得：

氫氣的體積為（0.1+×0.1）×22.4=5.6 L

解析：(1)Mg+H₂SO₄====MgSO₄+H₂↑

MgSO₄+2NaOH====Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄

2Al+3H₂SO₄====Al₂(SO₄)₃+3H₂↑

Al₂(SO₄)₃+6NaOH====2Al(OH)₃↓+3Na₂SO₄

綜合得關系式

       H₂SO₄          —             2NaOH

       1 mol                            2 mol

0.6 L×0.5 mol·L^-1              V×1.0 mol·L^-1

V=0.6 L=600 mL

（2）13.6 g沉淀為Mg(OH)₂和Al(OH)₃。設Mg、Al的物質的量分別為x、y，據合金質量列24 g·mol^-1·x+27 g·mol^-1·y=5.1 g，據沉淀質量列58 g·mol^-1·x+78 g·mol^-1·y=13.6 g，聯立求解得x=y=0.1 mol。據生成H₂得電子數與Mg、Al失電子數相等列×2=0.1 mol×2+0.1 mol×3，得V（H₂）=5.6 L。