Question

（5分）将一块金属钠投入到100ml MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，发现沉淀先多后少。反应完毕后收集到13.44L气体（标准状态），同时得到21.4g白色沉淀，将此沉淀溶于过量的NaOH溶液中，充分反应后沉淀质量减轻了15.6g。求原溶液中Mg²⁺、Al³⁺、Cl^-的物质的量浓度。

Answer 1

1mol/L  3mol/L  11mol/L

解析试题分析：Na投入到溶液中，首先发生反应：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑；n(H₂)= 13.44L÷22.4L/mol=0.6mol，n(NaOH)=1.2mol。n(Mg(OH)₂)="(" 21.4g －15.6g )÷58g/mol=0.1mol；c(Mg²⁺)="0.1mol" ÷0.1L=1mol/L ；使Mg²⁺形成沉淀消耗的NaOH的物质的量是0.2mol;后来被加入的NaOH溶解的氢氧化铝的物质的量为n(Al(OH)₃)= 15.6g÷78g/mol=0.2mol。其中消耗的NaOH是0.2mol×3="0.6mol;" 则使Al3+先形成沉淀，后又溶解消耗的NaOH的物质的量为1.2mol－0.2mol－0.6mol=0.4mol。根据方程式：Al^3＋＋4OH^-＝AlO₂^-+ 2H₂O可知溶解消耗的Al^3＋的物质的量为0.1mol,所以原溶液中含有的Al^3＋的物质的量为0.2mol +0.1mol= 0.3mol。c(Al³⁺)=0.3mol÷0.1L=3mol/L；含有的Cl^-的物质的量为：n(Cl^-)=2n(MgCl₂)+ 3n(AlCl₃) = 0.1mol×2+0.3mol×3=1.1mol，所以c(Cl^-)=1.1mol÷0.1L=11mol/L.
考点：考查金属Na与水的反应及产物与MgCl₂和AlCl₃反应的情况、物质的量的有关计算的知识。