Question

把NaOH、AlCl₃、MgCl₂三種固體組成的混合物溶于足量水中后，有0.58g白色沉淀．在所得濁液中逐滴加入18.25g/L的稀鹽酸，加入鹽酸體積與生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示．試求：
（1）混合物中NaOH質(zhì)量是多少克？
（2）混合物中AlCl₃質(zhì)量是多少克？
（3）P點所表示的鹽酸體積是多少毫升？

Answer 1

分析：（1）由生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系圖可知，滴加的前10mL稀鹽酸，沒有影響沉淀的量，說明滴加的稀鹽酸在與混合物中剩余的氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)；繼續(xù)滴加稀鹽酸時，沉淀量增加，此時稀鹽酸與NaAlO₂發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Al（OH）₃沉淀；此后再滴加的稀鹽酸與氫氧化鋁和氫氧化鎂的沉淀發(fā)生反應(yīng)，直至Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀全部溶解；
綜合以上分析，混合物中的氫氧化鈉溶于水后與氯化鎂、氯化鋁發(fā)生反應(yīng)后還有剩余，剩余的氫氧化鈉與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)；
（2）根據(jù)以上的分析，固體物中的氯化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaAlO₂；因此，計算出的質(zhì)量就可以根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式計算氯化鋁的質(zhì)量；
（3）P點為全部反應(yīng)完全反應(yīng)后所消耗稀鹽酸的量，需要計算出氫氧化鋁、氫氧化鎂兩種沉淀物完全溶解所消耗稀鹽酸的量．

解答：解：（1）由生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系圖可知，混合物中有氫氧化鈉剩余，則0.58g白色沉淀為混合物中氯化鎂與氫氧化鈉完全反應(yīng)所生成的氫氧化鎂；
設(shè)與氯化鎂完全反應(yīng)時消耗氫氧化鈉的質(zhì)量為x
MgCl₂+2NaOH═Mg（OH）₂↓+2NaCl
       80       58
        x      0.58g

80

x

=

58

0.58g

 
x=0.8g
設(shè)滴加10mL18.25g/L的稀鹽酸消耗氫氧化鈉的質(zhì)量為y
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40   36.5
y    10mL×10^-3×18.25g/L

40

y

=

36.5

10mL×10-3×18.25g/L

 
y=0.2g
與NaAlO₂發(fā)生反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量=（30-10）mL×10^-3×18.25g/L=0.365g
設(shè)消耗20mL稀鹽酸需要NaAlO₂的質(zhì)量為z
NaAlO₂+HCl+H₂O═Al（OH）₃↓+NaCl
 82   36.5
  z   0.365g

82

z

=

36.5

0.365g

  z=0.82g
設(shè)生成0.82g需要消耗氫氧化鈉的質(zhì)量為a，同時需要AlCl₃的質(zhì)量為b
AlCl₃+4NaOH═NaAlO₂+3NaCl+2H₂↑
3.5  160    82
  b     a    0.82g

160

a

=

82

0.82g

 
a=1.6g
所以，混合物中NaOH質(zhì)量=0.8g+0.2g+1.6g=2.6g
（2）

133.5

b

=

82

0.82g

 
b=1.335g，即混合物中AlCl₃質(zhì)量是1.335g；
（3）由圖知：P點溶液的溶質(zhì)為NaCl、AlCl₃、MgCl₂，相當(dāng)于用鹽酸中和了原溶液中的NaOH所得的結(jié)果，
所以，設(shè)2.6g氫氧化鈉完全反應(yīng)需要稀鹽酸的體積為v
NaOH+HCl═NaCl+H₂O
40   36.5
2.6g  v××10^-3×18.25g/L

40

2.6g

=

36.5

v×10-3 ×18.25g/L

 
v=130mL 
答：（1）混合物中NaOH質(zhì)量是2.6g；
（2）混合物中AlCl₃質(zhì)量是1.335g；
（3）P點所表示的鹽酸體積是130mL．

點評：根據(jù)滴加稀鹽酸與產(chǎn)生沉淀的關(guān)系圖，分析各階段所發(fā)生的反應(yīng)，利用各階段反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)物質(zhì)質(zhì)量的計算；本題所涉及的反應(yīng)比較復(fù)雜，在分析時逐個反應(yīng)梳理清楚是解決本問題的關(guān)鍵．