Question

【題目】將可能含有少量碳、硅雜質(zhì)的a克鎂鋁合金投入100 mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，合金部分溶解，過(guò)濾，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至過(guò)量，生成沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液的體積的關(guān)系如圖所示。

（1）原合金中Mg、Al的質(zhì)量各是多少？

（2）鹽酸的物質(zhì)的量濃度是多少？

（3）取過(guò)濾后所得濾渣，向其中加入足量1mol/L NaOH溶液，可生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.112LH2，則a的最小值是多少？

Answer 1

【答案】（1）Mg：4.8g Al：2.7g

（2）8mol/L（3）7.57g

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖像可知，加入NaOH溶液0--20mL過(guò)程中并沒(méi)有產(chǎn)生沉淀，這說(shuō)明反應(yīng)中鹽酸剩余，加入的氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，則反應(yīng)方程式為HCl + NaOH═NaCl+ H2O。繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液開始出現(xiàn)沉淀，當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)，再加入氫氧化鈉溶液沉淀開始減少，這說(shuō)明此時(shí)氫氧化鋁開始溶解在氫氧化鈉溶液中，所以160—180mL過(guò)程中反應(yīng)方程式為Al(OH)3 + NaOH ═NaAlO2 +2 H2O。

（2）溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉溶液體積是180ml—160ml＝20ml，根據(jù)Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O，所以鋁離子的物質(zhì)的量是5mol/L×0.02L＝0.1mol，鋁的質(zhì)量是2.7g；根據(jù)方程式Al3＋＋3OH－＝Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O，生成氫氧化鋁沉淀需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積是60ml，則與鎂離子結(jié)合的氫氧化鈉溶液的體積是160ml—20ml—60ml＝80ml，物質(zhì)的量是5mol/L×0.08L＝0.4mol。所以根據(jù)方程式Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH)2↓，可知鎂離子的物質(zhì)的量是0.2mol，因此根據(jù)原子守恒可知金屬鎂的質(zhì)量是0.2mol×24g/mol＝4.8g；當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)消耗氫氧化鈉是160ml，物質(zhì)的量是0.8mol，溶液中生成得氯化鈉是0.8mol，因此根據(jù)氯離子守恒可知所用HCl 的物質(zhì)的量濃度為0.8mol÷0.1L＝8mol/L。（3）過(guò)濾后所得濾渣中含有硅，向其中加入足量1mol/L NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)，

根據(jù)

X=0.07g

則a的最小值是多少2.7g+4.8g+0.07g=7.57g。