Question

在标准状况下进行下列实验:甲 乙 丙各取300ml同浓度的盐酸，加入不同质量的同一镁铝合金粉末，数据如下...

在标准状况下进行下列实验:甲 乙 丙各取300ml同浓度的盐酸，加入不同质量的同一镁铝合金粉末，数据如下
实验序号 甲 乙 丙
合金质量mg 510 765 918
气体体谅ml 560 672 672
在丙实验后，还需向容器中加入1mol每升的NAOH溶液多少毫升才能使剩余合金中的铝全部溶解?(设剩余合金与原合金成分相同)
我看过您的解题过程，为什么NACL的n等于 盐酸的n?麻烦详细点!我学的不好

Answer 1

应该知道：铝和镁在盐酸中反应生成氢气，盐酸反应完之后，镁、铝与水不反应。
观察三组实验，明显可以看出，甲的粉末完全反应，因为增加粉末的量，能够生成较多的气体。丙的盐酸完全反应，因为相对于乙，增加粉末的量，不能够生成较多的气体。
解题过程，
解：510mg粉末可以产生560ml气体，即560/22.4/1000=0.025mol，
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
对于甲组，设合金中铝的物质的量为amol，镁的物质的量为bmol，
27a+24b=0.51,
3a/2+b=0.025
解得a=0.01,b=0.01

所以合金中铝和镁物质的量比为1:1

对于丙组，918mg粉末中n(Al)=n(Mg)=0.018mol
盐酸完全反应，产生672ml气体即672/22.4/1000=0.03mol
剩余合金与原合金成分相同，所以反应的镁铝物质量相同，设为cmol

则有3c/2+c=0.03，c=0.012mol 丙组反应的镁铝皆为0.012mol，未反应的皆为0.006mol
加入NaOH溶液后的反应，与盐酸反应的镁生成氢氧化镁，剩余的镁不反应，反应的铝生成氢氧化铝后溶解生成偏铝酸钠，没有反应的铝生成偏铝酸钠和氢气。反应式如下：
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl
AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
有两种方法进行计算，
第一种是一步一步的代入：方程一需要NaOH：0.012*2=0.024mol
方程二需要NaOH：0.012*4=0.048mol
方程三需要NaOH：0.006*1=0.006mol
共需要NaOH：0.024+0.048+0.006=0.078mol，需要溶液0.078/1=0.078L=78ml
第二种方法是整体考虑：所有的NaOH反应后生成物中，Na元素的都转化为NaCl或NaAlO2，根据物料守恒，可以计算出NaOH的用量。我们就要分别计算生成的NaCl或NaAlO2的量。
其中NaAlO2的量可由其中的Al元素含量计算（所有的铝都转化为NaAlO2），为0.018mol
NaCl的量可由其中氯离子守恒计算，所有的氯元素都来源于盐酸，盐酸中所有氯元素都转化为NaCl，盐酸的量可以根据生成的氢气量计算：0.03*2=0.06mol
所以共需要NaOH：0.06+0.018=0.078mol，需要溶液0.078/1=0.078L=78ml

Answer 2

可知丙组组中盐酸完全反应，生成气体为H2，n(H2)=0.672/22.4=0.03mol，所以c(HCl)=0.03/0.3=0.1mol/L
甲组中合金完全反应设铝的物质的量为amol，镁的物质的量为bmol，生成氢气物质的量为0.560/22.4=0.025mol则有27a+24b=0.51,3a/2+b=0.025解得a=0.01,b=0.01，所以合金中铝和镁物质的量比为1:1，可得丙组的918mg中n(Al)=n(Mg)=0.018mol,盐酸为0.03mol，盐酸先跟镁反应，反应后溶液中含有0.015molMg2+，固体剩余Al0.018mol和0.003molMg，加入氢氧化钠后先和溶液中镁离子生成沉淀Mg2++2OH-=Mg(OH)2，再跟铝反应，Al+H2O+OH-=AlO2-+3/2H2,所以消耗的氢氧化钠的物质的量为n=0.015*2+0.018=0.048mol,VNaOH=0.048/1*1000=48mL