（本题共15分）有4种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品①、②、③、④。甲、乙、丙、丁4位同学各取1种样品，进行下列实验，测定合金中镁的质量分数。52．甲同学取

题型：不详难度：来源：

（本题共15分）
有4种质量比可能相同或不同的镁铝合金样品①、②、③、④。甲、乙、丙、丁4位同学各取1种样品，进行下列实验，测定合金中镁的质量分数。
52．甲同学取样品①m₁ g和过量的氢氧化钠溶液反应，然后过滤；再往滤液中通入过量的二氧化碳气体，将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，得到固体质量仍为m₁ g。则样品①合金中镁的质量分数为_____________。
53．乙同学取样品②m₂ g和足量的盐酸反应，然后滴加过量的氢氧化钠溶液，将沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，得到固体质量仍为m₂ g。则样品②合金中镁的质量分数为____________。
54．丙同学取样品③m₃ g和足量的稀硫酸反应，发现固体完全溶解，标准状况下得到气体体积为V L，则样品③中m₃的取值范围是___________________________________________。
丁同学取不同质量的样品④分别和30 mL同浓度的盐酸反应，所取合金质量与产生气体体积（已转化为标准状况）如下：

实验序号	a	b	c
合金质量/mg	510	765	918
气体体积/mL	560	672	672

55．通过计算求该盐酸的物质的量浓度。
56．通过计算求样品④中合金中镁的质量分数。
57．在c组实验后，还需向容器中加入1.0 mol·L^-1的氢氧化钠溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解？

答案

52.  47.06%　　（2分）
53.  60%　　（2分）
54.  0.80V＜m＜1.07V
（2分，其它写法如27V/33.6＜m＜24V/22.4或9V/11.2＜m＜3V/2.8都给分）
55. 丙中盐酸反应完全，n(H₂)="0.672/22.4" ="0.03" mol，（1分）
则c(HCl)="0.03×2/0.03=2.0" mol·L^-1（1分）
56. 设合金中Mg、Al的物质的量分别为x、y，则有：

（1分）
解得：x =" y" =" 0.01" mol（1分）
则w(Mg)="[(0.01" mol×24 g·mol^-1)/0.510 g]×100%=47.06%（1分）
57. 根据HCl ~ NaCl和Al ~ NaAlO₂可知
n(NaCl)="n(HCl)=2.0" mol·L^-1×0.030 L="0.06" mol（1分）
n(NaAlO₂)="n(Al)=0.01" mol×918/510="0.018" mol（1分）
根据Na⁺守恒得：n(NaOH)="0.06" mol+0.018 mol="0.078" mol（1分）
故V(NaOH)="0.078" mol/1.0 mol·L^-1="0.078" L="78" mL （1分）
即c组实验后还需加入78 mL的氢氧化钠溶液，才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解。

解析

试题分析：52.镁铝合金中铝与氢氧化钠反应产物经过二氧化碳反应所得沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧，得到固体为氧化铝，反应前为镁铝反应后为铝和氧，质量不变，根据元素守恒可知氧化铝中氧的质量分数即为镁的质量分数，为16×3/（16×3+27×2）= 47.06%；53.该反应得到的固体为氧化镁，根据元素质量守恒，氧化镁中镁元素的质量分数即是镁铝合金中镁元素的质量分数，为24/（24+16）= 60%；
54.镁铝与稀硫酸反应消耗的硫酸不同产生的气体量也不同，故采用极值法确定其范围，金属全为镁时
金属的量为V /22.4×24=1.07V，金属全为铝时V  /22.4×2/3×27=0.80V,范围0.80V＜m＜1.07V；
55.丁同学实验数据中盐酸量固定，bc组盐酸反应完全，a组金属反应完全，故计算盐酸的浓度根据bc组气体数据直接得出，丙中盐酸反应完全，n(H₂)="0.672/22.4" ="0.03" mol，
则c(HCl)="0.03×2/0.03=2.0" mol·L^-1
56.根据a组数据列方程式可解，解法见答案；57.根据元素守恒，合金中铝最终变为NaAlO₂，开始加入的盐酸最终变为氯化钠，此可称为终态分析法。
n(NaCl)="n(HCl)=2.0" mol·L^-1×0.030 L="0.06" mol（氯原子守恒）
n(NaAlO₂)="n(Al)=0.01" mol×918/510="0.018" mol（铝原子守恒）
根据Na⁺守恒得：n(NaOH)="0.06" mol+0.018 mol="0.078" mol
故V(NaOH)="0.078" mol/1.0 mol·L^-1="0.078" L="78" mL （1分）
即c组实验后还需加入78 mL的氢氧化钠溶液，才能使剩余合金中的铝恰好完全溶解。