镁铝合金3g与10ml5mol/L盐酸完全反应,生成氢气3.36L(标准状况),试计算在反应后的镁铝合金3g与100mL5mol/L盐酸完全反应,生成氢气3.36L(标准状况),试计算在反应后的溶液中应加入多少毫升5mol/L氢氧化钠溶液才能得到纯净的氢氧化镁沉淀?

问题描述:

镁铝合金3g与10ml5mol/L盐酸完全反应,生成氢气3.36L(标准状况),试计算在反应后的
镁铝合金3g与100mL5mol/L盐酸完全反应,生成氢气3.36L(标准状况),试计算在反应后的溶液中应加入多少毫升5mol/L氢氧化钠溶液才能得到纯净的氢氧化镁沉淀?

假设镁的物质的量为x,铝的物质的量为y
n(H2)=3.36/22.4=0.15mol
有 24x+27y=3
x+1.5y=0.15
x=0.05
所以生成的氯化镁的物质的量也是0.05mol,需要0.1mol氢氧化钠
V=0.1/5=0.02L=20mL
需要20毫升氢氧化钠

设合金中Mg的物质的量为x Al的物质的量为y
24x +27y = 3
x + 1.5y = 0.15
解得 x =0.05mol
y = 0.067mol
要使沉淀全部为Mg(OH)2 就要使铝生成NaAlO2和中和过量的HCl。
生成Mg(OH)2需要0.05*2=0.1mol;生成NaAlO2需要0.067*4=0.27mol;中和HCl需要5*0.1-0.1-0.2=0.2mol。共需要0.1+0.27+0.2=0.57mol。
需要氢氧化钠溶液=0.57/5=0.114L=114ml

设镁的质量为m克,则
m/24+[(3-m)/27]×1.5=3.36/22.4
解得m=1.2克,即镁0.05mol,从而铝1/15mol
反应后MgCl2 0.05mol,AlCl3为1/15mol,剩余盐酸0.2mol,加入氢氧化钠溶液后,Al(OH)3溶解成
NaAlO2,
MgCl2 0.05mol————0.1molNaOH
盐酸0.2mol--------0.2molNaOH
AlCl3 1/15mol----4/15molNaOH
(0.1+0.2+4/15)/5=133.3mL
此即所求

设合金中Mg的物质的量为x Al的物质的量为y
24x +27y = 3
x + 1.5y = 3.36/22.4
解得 x =1/20mol
y = 1/15mol
要使沉淀全部为Mg(OH)2 那么 溶液中就剩下NaAlO2和NaCl
NaOH的物质的量即为Al元素和Cl元素物质的量之和 即为 1/15 + 0.01*5 = 7/60mol
NaOH的体积为 7/60/5 *1000 = 23.3ml