Question

【题目】将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL，2mol/L H2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．请回答：
（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示．
当V1=160mL时，则金属粉末中n（Mg）=mol，n（Al）=mol，V2=mL．
（2）若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V（NaOH）=mL．
（3）若混合物仍为0.1mol，其中镁粉的物质的量分数为a，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3 ． 满足此条件的a的取值范围是 ．

Answer 1

【答案】
（1）0.06；0.04；440
（2）400
（3）0.5≤a＜1
【解析】解：（1）当V1=160mL时，此时溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液， 由Na+离子守恒可知，n（Na2SO4）= n（Na+）= n（NaOH）= ×0.16L×1mol/L=0.08mol，
设MgSO4为xmol、Al2（SO4）3为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1，
100mL 2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根据SO42﹣离子守恒有：x+3y=0.2﹣0.08=0.12，
联立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金属粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol；
滴加NaOH溶液到体积V2时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据SO42﹣离子、Na+离子和Al原子守恒有：
n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
则V2点消耗氢氧化钠溶液的体积为： =0.44L=440mL，
所以答案是：0.06；0.04；440；（2）使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀，此时溶质为硫酸钠，则n（NaOH）=2n（Na2SO4）=0.4mol，加入的NaOH的体积V为：V= =400mL，
所以答案是：400mL；（3）若混合物仍为0.1mol，其中镁的物质的量分数为a，用100mL2molL﹣1硫酸溶解后，再加入450mL 1molL﹣1氢氧化钠溶液，所得溶液无Al（OH）3沉淀，证明生成的氢氧化铝全部和氢氧化钠反应，由上述分析知镁离子、铝离子恰好完全沉淀时消耗400mL氢氧化钠溶液，再加入50mL 1molL﹣1氢氧化钠溶液，所得Al（OH）3沉淀完全溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠，Al（OH）3 +NaOH=NaAlO2+2H2O，Al（OH）3最大取值0.05mol，即0＜n（Al）≤0.05mol，n（Mg）+n（Al）=0.1mol，则0.5≤n（Mg）＜1，
所以答案是：0.5≤a＜1．