Question

6．某鋁制品的主要成分是Al和Cu，課外小組將200g NaOH溶液不斷地加到50g鋁制品中得到如表數據（已知金屬鋁既可以與強酸反應也可以與強堿反應，而金屬銅不能與強堿反應，鋁與NaOH溶液反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑）．

實驗次數	第一次	第二次	第三次	第四次
加入氫氧化鈉溶液的質量/g	50	50	50	50
剩余固體的質量/g	36.5	23	9.5	9.5

請回答以下問題：
（1）該50g鋁制品中含有9.5g銅．
（2）求所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為多少？
（3）求恰好完成反應后溶液的溶質質量分數為多少？

Answer 1

分析 （1）根據題意結合圖表可知，銅不與氫氧化鈉溶液反應，剩余物質為銅為9.5克，則鋁的質量為（50g-9.5g）=40.5g進行分析；
（2）利用化學方程式的進行計算：根據已知量鋁的質量和未知量氫氧化鈉的質量，列比例式，解答，求出氫氧化鈉溶液中溶質質量即可解答；
（3）根據化學方程式計算生成偏鋁酸鈉的質量，依據質量守恒定律計算反應后溶液的質量，然后計算質量分數．

解答 解：（1）由表可知，銅不與氫氧化鈉溶液反應，剩余物質為銅為9.5g；
（2）設所用氫氧化鈉溶液的溶質質量為x，50g氫氧化鈉溶液消耗金屬Al的質量為50g-36.5g=13.5g，生成偏鋁酸鈉的質量為y，生成氫氣的質量為z，
  2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
  54   80         164     6
 13.5g  x          y      z
$\frac{54}{13.5g}$=$\frac{80}{x}$=$\frac{164}{y}$=$\frac{6}{z}$
x=20g
y=41g
z=1.5g
所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數為：$\frac{20g}{50g}$×100%=40%；
（3）恰好完成反應后溶液的溶質質量分數為$\frac{41g}{13.5g+50g-1.5g}$×100%=66.1%．
故答案為：（1）9.5；
（2）40%；
（3）66.1%．

點評 本題主要考查了金屬的化學性質和金屬活動性順序及其應用，掌握有關溶質質量分數的簡單計算和根據化學方程式的計算．