Question

6．把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物溶于足量的水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的浊液里，逐渐加入0.5mol/L的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量如图所示：
（1）MgCl₂的物质的量是0.01 mol；
（2）AlCl₃的质量是1.335g；
（3）混合物中NaOH的质量是2.6g；
（4）P点所表示盐酸加入体积是130mL．

Answer 1

分析 固体组成的混合物溶于足量水后，再加入盐酸时，0-10mL时沉淀的质量不变，说明溶液中NaOH过量，加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明[Al（OH）₄]^-转化为Al（OH）₃，故m点沉淀物为 Mg（OH）₂，
10mL～30mL发生反应：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃，m点溶液中存在的溶质是氯化钠，
从30mL后发生反应：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，P点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（1）由图可知，氢氧化镁的质量为0.58g，根据镁原子守恒计算n（MgCl₂）；
（2）生成氢氧化铝沉淀消耗20mL盐酸，根据方程式计算Al（OH）₃的物质的量，再根据Al原子守恒计算n（AlCl₃）；
（3）n点溶液中存在的溶质是氯化钠，根据原子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl），则原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）；
（4）P点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯离子守恒可知，氯化钠中氯离子源于加入盐酸，根据钠离子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl），进而计算加入盐酸的体积．

解答 解：固体组成的混合物溶于足量水后，再加入盐酸时，0-10mL时沉淀的质量不变，说明溶液中NaOH过量，加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明[Al（OH）₄]^-转化为Al（OH）₃，故m点沉淀物为 Mg（OH）₂，
10mL～30mL发生反应：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃，m点溶液中存在的溶质是氯化钠，
从30mL后发生反应：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，P点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（1）由图可知，氢氧化镁的质量为0.58g，其物质的量为$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根据镁原子守恒：n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=0.01mol；
故答案为：0.01；
（2）由[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，则n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.5mol/L×（0.03-0.01）L=0.01mol，根据铝原子守恒得n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.01mol，故AlCl₃的质量是0.01mol×133.5g/mol=1.335g，
故答案为：1.335；
（3）n点溶液中存在的溶质是氯化钠，由Na⁺离子和Cl^-离子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.01mol×2+0.01mol×3+0.03L×0.5mol/L=0.065mol，故NaOH的质量为0.065mol×40g/mol=2.6g，
故答案为：2.6；
（4）P点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯离子守恒可知，氯化钠中氯离子源于加入盐酸，根据钠离子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl）=0.065mol，C点加入盐酸的体积为$\frac{0.065mol}{0.5mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案为：130．

点评 本题考查混合物有关计算，关键是明确每阶段发生的反应，侧重考查学生分析计算能力，注意利用守恒法计算解答，题目难度中等．