Question

4．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)檢測合金和鹽酸都無剩余，再向反應(yīng)后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液后，生成沉淀，當(dāng)加入400mL NaOH溶液時(shí)沉淀量恰好達(dá)到最大．請求
（1）所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度為多少mol/L
（2）生成的沉淀的質(zhì)量最大值是多少g？
（3）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)，此時(shí)溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算出該鹽酸溶液的濃度；
（2）設(shè)Mg的物質(zhì)的量為xmol，Al的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)合金的質(zhì)量可得：24x+27y=3.9g，根據(jù)氯化鋁、氯化鎂的化學(xué)式與氯離子的關(guān)系可得：2x+3y=0.4，據(jù)此計(jì)算出鎂和鋁的物質(zhì)的量，再計(jì)算出生成氫氧化鎂和氫氧化鋁的質(zhì)量；
（3）合金中含有0.05mol Mg，根據(jù)m=nM計(jì)算出鎂的質(zhì)量，再計(jì)算出合金中含有鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大時(shí)，此時(shí)溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）=1mol/L×0.4L=0.4mol，則該鹽酸溶液的濃度為c（HCl）=$\frac{0.4mol}{0.4L}$=1mol/L，
答：所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度為c（HCl）=1mol/L；
（2）設(shè)Mg的物質(zhì)的量為xmol，Al的物質(zhì)的量為ymol，
根據(jù)合金的質(zhì)量可得：24x+27y=3.9g，
根據(jù)氯化鋁、氯化鎂的化學(xué)式與氯離子的關(guān)系可得：2x+3y=0.4，
聯(lián)立解得：x=0.05、y=0.1，
反應(yīng)生成了0.05mol氫氧化鎂、0.1mol氫氧化鋁，
則沉淀的質(zhì)量最大為：58g/mol×0.05mol+78g/mol×0.1mol=10.7g，
答：生成沉淀的最大質(zhì)量為10.7g；
（3）合金中含有0.05mol Mg，則合金中含有鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{24g/mol×0.05mol}{3.9g}$×100%=30.8%，
答：原合金中Mg的質(zhì)量百分含量為30.8%．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)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，注意掌握守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．