Question

3．將3.9gMg、Al合金溶于一定物質(zhì)的量濃度的HCl溶液400mL中，剛好完全反應(yīng)，經(jīng)檢測(cè)合金和鹽酸都無(wú)剩余，再向反應(yīng)后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液后，生成沉淀，如果加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大時(shí)，溶液的總體積剛好為合金溶解時(shí)的體積的兩倍，假設(shè)完全反應(yīng)（不考慮體積變化），請(qǐng)求
（1）生成的沉淀的最大值是多少？
（2）原合金中Mg的質(zhì)量百分含量（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)點(diǎn)）．

Answer 1

分析 （1）加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大時(shí)，溶液的總體積剛好為合金溶解時(shí)的體積的兩倍，即所用NaOH溶液的體積為800ml-400ml=400ml=0.4L，
由Mg$\stackrel{2HCl}{→}$MgCl₂$\stackrel{2NaOH}{→}$Mg（OH）₂，Al$\stackrel{3HCl}{→}$AlCl₃$\stackrel{3NaoH}{→}$Al（OH）₃，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算；
（2）設(shè)出合金中鎂、鋁的物質(zhì)的量，分別根據(jù)合金質(zhì)量、設(shè)出沉淀的質(zhì)量列式計(jì)算．

解答 解：加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大時(shí)，溶液的總體積剛好為合金溶解時(shí)的體積的兩倍，
即所用NaOH溶液的體積為800ml-400ml=400ml=0.4L，所以n（NaOH）=0.4L×1mol/L=0.4mol，
（1）根據(jù)Mg$\stackrel{2HCl}{→}$MgCl₂$\stackrel{2NaOH}{→}$Mg（OH）₂、Al$\stackrel{3HCl}{→}$AlCl₃$\stackrel{3NaoH}{→}$Al（OH）₃可知：3.9gMg、Al合金最終得到的是Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，
且滿足：沉淀的質(zhì)量m（氫氧化物）=m（合金）+m（OH^-），
根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系式可知：n（OH^-）=n（NaOH）=0.4mol，則m（OH^-）=0.4mol×17g/mol=6.8g，
所以沉淀的質(zhì)量為：m（氫氧化物）=m（合金）+m（OH^-）=3.9g+6.8g=10.7g，
答：生成的沉淀的最大值是10.7g；
（2）設(shè)3.9gMg、Al合金中Mg的物質(zhì)的量為x，Al的物質(zhì)的量為y，則：24x+27y=3.9、58x+78y=10.7，
解得：x=0.05mol、y=0.1mol，
即：鎂、鋁的物質(zhì)的量分別為0.05mol、0.1mol，
所以Mg的質(zhì)量為：0.05mol×24g/mol=1.2g，
原合金中Mg的質(zhì)量百分含量為：$\frac{1.2g}{3.9g}$=30.8%，
答：原合金中Mg的質(zhì)量百分含量為30.8%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意關(guān)系式法和守恒法在解答中的重要應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力．