Question

一道高二化学题 求解！！！

RT :
镁，铝，铜的合金共10g溶解在过量的盐酸中，产生标准下的氢气5.6L。过滤后在滤液中加入过量的NaOH溶液得白色沉淀5.8g。求合金中各金属的质量分数？

怎么做呀 要解题过程 老师要让我讲的！！！

Answer 1

首先明确，镁，铝，铜三种物质中，铜是不会和盐酸反应的，因此只有镁和铝与盐酸反应释放氢气，铜还以金属形式存在。过滤后，铜被滤网滤掉，没有该物质了。
第二，在与过量NaOH的反应过程中，是不会生成氢氧化铝沉淀的，因此氢氧化铝可以接着和NaOH反应生成偏铝酸钠(NaAlO2)，所以沉淀物可以确定为Mg(OH)2

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
MgCl2 + NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl
因此 Mg∽Mg(OH)2
设Mg为x g
Mg∽Mg(OH)2
24 58
x 5.8
解得x = 2.4g
物质量为 2.4/24 = 0.1mol

用总的氢气量减去镁与盐酸反应释放的氢气就可以算出铝放出氢气从而算到铝的质量
设Mg与盐酸反应释放氢气a mol
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
1 1
0.1 a
解得a=0.1
标况下的体积为：0.1*22.4 =2.24L
那么铝反应释放的氢气为：5.6-2.24=3.36L
物质量为 3.36/22.4 = 0.15mol
质量为： 0.15*2=0.3g
那么铝的质量为 y g
2Al + 6HCl = 2AlCl2 + 3H2
54 6
y 0.3
解得y=2.7g

所以 镁的质量分数为：2.4/10*100%=24%
铝的质量分数为：2.7/10*100%=27%
剩余的为铜：1-24%-27%=49%

Answer 2

三种组分里面铜和盐酸不反应，那5.6L氢气是镁铝和酸反应的生成的。滤液中有镁铝离子，加过量氢氧化钠后铝离子转化为可溶的偏铝酸根，那5.8g是氢氧化镁。设镁，铝，铜物质的量分别为X,Y,Z
则有24X+27Y+64Z==10
22.4(X+1.5Y)==5.6
58Y==5.8
解方程组可以得三者物质的量，然后再求出三者质量各是多少，最后求质量分数就可以了，下面请自己算吧！

Answer 3

先从“过滤后在滤液中加入过量的NaOH溶液得白色沉淀5.8g”这句话突破，第一，铜不会和酸反应，所以过滤以后的滤液中含有的是镁和铝；第二，加入的氢氧化钠是过量的，那毫无疑问，氢氧化铝就会被溶解，所以得到的沉淀的氢氧化镁。那由氢氧化镁的质量我们可以算出氢氧化镁物质的量是：5.8/58=0.1mol，所以镁守恒得镁的质量是2.4g.再有“产生标准下的氢气5.6L”算出氢气的物质的量是5.6/22.4=0.25mol，而氢气是由镁、铝和盐酸反应得到的，因为镁的物质的量是0.1mol，所以由镁产生的氢气就是0.1mol，那由铝产生的氢气就是0.15mol，又关系式2Al—3H2得铝的物质的量0.1mol，所以铝的质量就是2.7。剩下的就是铜了，质量就是10-2.7-2.4=4.9。所以这三者的质量分数分别是镁24%，铝27%，铜49%。

原来高中的时候我也讲过题目，老师说讲题要有一个清楚的目的，用简洁的表述让别人听懂。