Question

將一定質量的鎂鋁合金投入200mL一定濃度的鹽酸中，合金完全溶解，向所得溶液中滴加濃度為5mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關系如圖．（橫坐標體積單位是mL，縱坐標質量單位是g）求：
（1）合金中Mg的質量；
（2）所用鹽酸的物質的量濃度．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）由圖可知，從加入40m氫氧化鈉溶液開始產生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，該階段消耗氫氧化鈉140mL，由氫氧根守恒可知3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=n（NaOH）=（0.16L-0.04L）×5mol/L=0.6mol；從加入氫氧化鈉溶液160mL～180mL溶解氫氧化鋁，該階段發(fā)生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，所以n[Al（OH）₃]=（0.18L-0.16L）×5mol/L=0.1mol，代入上式計算n[Mg（OH）₂]，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，再利用m=nM計算Mg的質量；
（2）加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，根據鈉元素守恒此時溶液中n（NaCl）=n（NaOH），據此計算出n（HCl），再利用c=

n

V

計算鹽酸的物質的量濃度．

解答： 解：（1）根據圖象曲線變化可知，加入40m氫氧化鈉溶液開始產生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，該階段消耗氫氧化鈉140mL，由氫氧根守恒可知：3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=n（NaOH）=（0.16L-0.0：4L）×5mol/L=0.6mol，
從加入NaOH溶液160mL～180mL溶解氫氧化鋁，該階段發(fā)生反應：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
則：n[Al（OH）₃]=（0.18L-0.16L）×5mol/L=0.1mol，
故3×0.1mol+2n[Mg（OH）₂]=0.6mol，解得n[Mg（OH）₂]=0.15mol，
由元素守恒可知：n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=0.15mol，
所以Mg的質量為：0.15mol×24g/mol=3.6g，
答：合金中Mg的質量為3.6g；
（2）加入氫氧化鈉溶液為160mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為NaCl溶液，
根據鈉元素守恒此時溶液中：n（NaCl）=n（NaOH）=0.16L×5mol/L=0.8mol，
根據氯元素守恒n（HCl）=0.8mol，
故鹽酸的物質的量濃度為

0.8mol

0.2L

=4mol/L，
答：鹽酸的物質的量濃度為4mol/L．

點評：本題考查鎂鋁化合物性質、混合物的計算，題目難度中等，以圖象題的形式考查，增加了試題難度，分析圖象各階段的發(fā)生的反應是解題關鍵，再利用守恒計算．