Question

两份质量相等且组成完全相同的镁－铝合金，一份投入足量的稀硫酸中，生成氢气的体积是7.84L；另一份投入足量的氢氧化钠溶液，生成氢气的体积是3.36L（以上体积数据均在标准状况下测得）。计算这种镁－铝合金中镁的质量分数。

Answer

64.0%

【解析】

试题分析：镁与氢氧化钠溶液不反应，只有铝能与氢氧化钠溶液反应，铝与氢氧化钠溶液反应产生氢气的物质的量是3.36L÷22.4L/mol＝0.15mol，则根据方程式2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑可知铝的物质的量是0.1mol，质量是2.7g。铝与氢氧化钠溶液或稀硫酸反应产生的氢气一样多，则镁与稀硫酸反应生成的氢气是7.84L－3.36L＝4.48L，物质的量是0.2mol，所以根据Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2↑可知镁的物质的量是0.2mol，质量是4.8g，因此合金中镁的质量分数为×100%＝64.%。

【考点定位】考查金属与酸碱反应的有关计算

【名师点晴】该题主要是利用了反应的化学方程式进行计算，也可以借助于电子得失守恒。许多有关化学反应的计算，如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的，常见的守恒关系有：①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒；②电解质溶液中的电荷守恒；③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等；④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式，运用关系式法等计算技巧巧妙解题。