Question

将一小块金属钠投入到盛有100ml AlCl3和MgCl2的混合溶液的烧杯中，发现烧杯中有气泡产生，在这过程中还看到烧杯中有白色沉淀产生，沉淀物先多后少。反应完毕后，收集到标准状况下氢气13.44L同时得到21.4g沉淀，将沉淀溶于过量的NaOH溶液中，发现沉淀减少了15.6g，求原混合溶液中Mg2+、Al3+及Cl-的物质的量浓度。

 

Answer 1

Mg2+:1mol/L Al3+：3mol/L Cl-:11mol/L

【解析】

试题分析：根据2Na+2H2O—→2NaOH+H2↑，n(H2)==0.6mol；n(Na)= n(NaOH)=1.2mol。

得到21.4g沉淀，将沉淀溶于过量的NaOH溶液中，发现沉淀减少了15.6g，说明Mg(OH)2是21.4g-15.6g=5.8g，n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.1mol，c(Mg2+)==1mol·L-1。0.1molMg2+需要0.2molNaOH。

沉淀减少了15.6g，是Al(OH)3，为0.2mol，由反应Al(OH)3+NaOH—→NaAlO2+2H2O，此时加入0.2mol NaOH。这个实验可视为共加入1.4molNaOH。其中使全部Al3+变为NaAlO2的是1.2mol，由反应：Al3++4OH-—→AlO2-+2H2O可知，n(Al3+)=0.3mol，故c(Al3+)=3mol·L-1。

根据电荷守恒：c(Cl-)=3c(Al3+)+2 c(Mg2+)=11mol·L-1。

考点：化学反应的有关计算。考查Al3+、Mg2+在碱溶液中的反应。