Question

有10.2g镁铝合金恰好溶于250mL 4mol?L^-1的盐酸中，现加入2mol?L^-1的氢氧化钠溶液．请回答以下问题（要求有计算过程）：
（1）10.2g镁铝合金中各物质的质量分别是多少？
（2）要使产生的沉淀的质量最大，需加入的氢氧化钠溶液的体积是多少？
（3）要使产生的沉淀只有氢氧化镁，至少需加入的氢氧化钠溶液的体积是多少？

Answer 1

分析：（1）根据金属恰好溶于盐酸，利用金属的质量和生成的氯化镁和氯化铝中氯离子的关系来列式计算；
（2）酸碱恰好中和时生成沉淀的质量最大；
（3）根据氢氧化镁不与碱反应，但氢氧化铝能与碱反应来计算．

解答：解：（1）由Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑可知，
设镁的质量为x，铝的质量为y，
则

x+y=10.2g x 24 ×2+ y 27 ×3=0.25L×4mol?L-1

，解得x=4.8g，y=5.4g，
答：10.2g镁铝合金中各物质的质量分别是4.8g、5.4g；
（2）因酸碱恰好中和时生成沉淀的质量最大，
设加入的氢氧化钠溶液的体积为V，
则0.25L×4mol?L^-1=V×2mol?L^-1，
解得V=0.5L=500mL，
答：需加入的氢氧化钠溶液的体积是500mL；
（3）若沉淀只有氢氧化镁，则在沉淀最多后发生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，
设该反应消耗的碱的体积为z，则
Al～Al（OH）₃～OH^-，
 1              1

5.4g

27g/mol

       z×2mol?L^-1
解得z=0.1L=100mL，
则要使产生的沉淀只有氢氧化镁，至少需加入的氢氧化钠溶液的体积为500mL+100mL=600mL，
答：至少需加入的氢氧化钠溶液的体积为600mL．

点评：本题考查学生利用金属与酸反应，盐与碱的反应进行计算，明确酸碱恰好中和时沉淀质量最大及氢氧化铝能溶于强碱时解答本题的关键．