Question

4．將某質(zhì)量的鎂鋁合金溶解在500mL鹽酸中，向反應(yīng)后的溶液中逐滴加入2mol/LNaOH溶液，產(chǎn)生沉淀質(zhì)量與堿溶液體積的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：
（1）溶解合金后過(guò)量的氯化氫物質(zhì)的量為0.2mol．
（2）合金中鋁的質(zhì)量為5.4g．
（3）原來(lái)鹽酸的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)反應(yīng)后溶液體積不變）是2.8mol/L．

Answer 1

分析 由圖象可知，OA段沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明發(fā)生反應(yīng)：H⁺+OH^-=H₂O，根據(jù)n=cV可計(jì)算出與HCl反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量，然后根據(jù)n（NaOH）=n（HCl）計(jì)算出溶解合金后過(guò)量的氯化氫物質(zhì)的量；
AB段：加入NaOH溶液100mL～700mL時(shí)發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；
BC段：加入NaOH 700～800mL時(shí)發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗NaOH溶液100mL，消耗的n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2mol，以此可計(jì)算Al³⁺的物質(zhì)的量，根據(jù)結(jié)合反應(yīng)的離子方程式計(jì)算鋁的質(zhì)量；當(dāng)加入NaOH700mL時(shí)，沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液溶質(zhì)為NaCl，以此計(jì)算鹽酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：AB段：加入NaOH溶液100mL～700mL時(shí)發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；BC段：加入NaOH 800mL時(shí)發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗NaOH溶液100mL，
（1）由圖象可知，OA段沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明發(fā)生反應(yīng)：H⁺+OH^-=H₂O，與HCl反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，根據(jù)n（NaOH）=n（HCl）計(jì)算出溶解合金后過(guò)量的氯化氫物質(zhì)的量為0.2mol，
故答案為：0.2mol；
（2）加入800mL溶液時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗了100mLNaOH溶液，則：n（NaAlO₂）=n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2mol，
根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n（Al³⁺）=n（Al（OH）₃）=0.2mol，
所以合金中鋁的質(zhì)量為：m（Al）=0.2mol×27g/mol=5.4g；
故答案為：5.4g；
（3）由圖象可知，當(dāng)加入NaOH700mL時(shí)，沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液溶質(zhì)為NaCl，則n（NaCl）=n（NaOH）=0.7L×2moL/L=1.4mol，
則原來(lái)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為：c（HCl）=$\frac{1.4mol}{0.5L}$=2.8mol/L，
故答案為：2.8mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題以圖象題的形式考查鎂鋁化合物性質(zhì)、混合物的計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，為高頻考點(diǎn)，題目難度中等，分析圖象各階段的發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，注意利用守恒思想進(jìn)行計(jì)算．