Question

將7.8gMg、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)合金和鹽酸都無剩余，再向反應(yīng)后的溶液中加入2mol/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），求（寫出計(jì)算過程）
（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

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×2mol/L=0.8mol，
（1）7.8gMg、Al合金最終得到的是Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，則沉淀的質(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）=0.4L×2mol/L=0.8mol，m（OH^-）=0.8mol×17g/mol=13.6g，所以沉淀的質(zhì)量為m（氫氧化物）=m（合金）+m（OH^-）=7.8g+13.6g=21.4g，
答：生成的沉淀的最大值是21.4g．
（2）設(shè)7.8gMg、Al合金中Mg的物質(zhì)的量為x，Al的物質(zhì)的量為y，
利用二者質(zhì)量之和有：24x+27y=7.8g
根據(jù)電荷守恒有；2x+3y=0.8
聯(lián)立解得：x=0.1，y=0.2，
所以Mg的質(zhì)量為0.1mol×24g/mol=2.4g，
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=30.8%，
答：原合金中Mg的質(zhì)量百分含量為30.8%．
分析：（1）加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大時(shí)，沉淀為氫氧化鋁、氫氧化鎂，m（沉淀）=m（合金）+m（OH^-）．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），所用NaOH溶液的體積為800ml-400ml=400ml=0.4L，根據(jù)n=cV計(jì)算n（OH^-），根據(jù)m=nM計(jì)算m（OH^-）；
（2）設(shè)7.8gMg、Al合金中Mg的物質(zhì)的量為x，Al的物質(zhì)的量為y，利用二者質(zhì)量之和、電荷守恒列方程計(jì)算x、y的值，再根據(jù)m=nM計(jì)算Mg的質(zhì)量，利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，注意關(guān)系式法和守恒法在解答中的重要應(yīng)用，即可快速解答此題．