Question

为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列实验：取一定量合金，加入100 mL 0.3 mol•L－1稀硫酸，

答案是0。01，我想知道元素守恒的解法
题目没打完：为测定某镁铝合金样品中铝的含量，进行了下列实验：取一定量合金，加入100 mL 0.3 mol•L－1稀硫酸，合金完全溶解，产生的气体在标准状况下体积为560 mL；再加入0.2 mol•L－1 NaOH溶液至沉淀质量恰好不再变化，用去350 mL NaOH溶液。则所取样品中铝的物质的量为

Answer 1

其实这道题只需要求Al的量，并不需要用到生成氢气的体积这一条件。

加硫酸将合金全部溶解，故金属都变为相应的硫酸盐，硫酸被还原生成氢气。Al~1.5 H2, Mg~H2。这里没有提到“恰好完全溶解”，因此硫酸可能过量。
加入氢氧化钠，一方面NaOH与可能多余的硫酸反应，一方面与金属离子反应。这里很巧妙的一点是，若想象氢氧化钠使得所有金属生成对应的氢氧化物沉淀，同时中和多余的硫酸，这时氢氧化钠与硫酸的量是相当的（这里的相当是氢离子、氢氧根离子数相同，二者物质的量比是2：1）。
进一步，实际上生成的Al(OH)3会与氢氧化钠进一步反应，Al(OH)3+OH-=AlO2 - +2H2O。正因为这一步反应，使得“沉淀质量恰好不再变化”时，氢氧化钠用量超过了硫酸用量的2倍。根据上述方程，可知多出的氢氧化钠与氢氧化铝按1：1进行反应。

经过分析，求Al的物质的量，思路很明确了。设其物质的量为a。
算得氢氧根离子（来自氢氧化钠）比氢离子（来自硫酸）多出的物质的量，多出的量全部用来和Al(OH)3反应。
有守恒，Al~Al(OH)3~AlO2 -~OH-(超出量)。
因此，OH-超出H+的物质的量等于Al的物质的量
a=0.35L*(0.2 mol•L－1)*1 - 01L*( 0.3 mol•L－1)*2=0.01 mol
上式中，减号后面一项，最后乘以2代表一个硫酸含有两个氢离子