Question

19．将某质量的镁铝合金溶解在500mL盐酸中，然后取出10mL溶液用1mol/L  NaOH溶液滴定，产生沉淀质量一碱溶液的关系如图，求：
（1）合金中镁和铝的物质的量之比；
（2）盐酸的物质的量浓度（假设反应后溶液体积不变）

Answer 1

分析 （1）加入NaOH溶液2mL～14mL时，发生Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，加入NaOH16mL时，发生反应Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗NaOH溶液2mL，此时n（NaOH）=0.002L×1mol/L=0.002mol，以此可计算Al³⁺的物质的量，根据结合反应的离子方程式计算镁和铝的质量；
（2）由图象可知，当加入NaOH 14mL时，恰好生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，此时溶液溶质为NaCl，以此计算盐酸的物质的量浓度．

解答 解：（1）加入NaOH16mL时，发生反应为：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗NaOH溶液2mL，此时n（NaOH）=0.002L×1mol/L=0.002mol，
则n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=0.002mol，
加入NaOH溶液2mL～14mL时，发生反应：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，
可知n（Mg²⁺）×2+n（Al³⁺）×3=0.012L×1mol/L=0.012mol，
解得：n（Mg²⁺）=0.003mol，
溶液具有均一性，再结合质量守恒定律可知，合金中镁和铝的物质的量之比为：0.003mol：0.002mol=3：2，
答：合金中镁和铝的物质的量之比为3：2．
（2）由图象可知，当加入NaOH14mL时，沉淀为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液溶质为NaCl，则n（NaCl）=n（NaOH）=0.014L×1moL/L=0.014mol，
则c（HCl）=$\frac{0.014mol}{0.01L}$=1.4mol/L，
溶液具有均一性，则盐酸的浓度为1.4mol/L，
答：盐酸的物质的量浓度为1.4mol/L．

点评 本题以图象题的形式考查镁铝化合物性质、混合物的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点，题目难度中等，分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，注意利用守恒思想进行计算．