Question

7．把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三种固体组成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的浊液中，逐滴加入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）混合物中NaOH的质量是2.6g，AlCl₃的质量是1.335g．
（2）P点所表示盐酸加入体积为130mL．

Answer 1

分析 （1）先分段分析图象，分析每段图象所表示的溶液中溶质成分是什么，然后结合方程式、原子守恒求出NaOH、氯化铝的质量；
（2）分析P点溶液中的溶质成分，再次结合方程式，得氢氧化钠与盐酸物质的量相等来求出盐酸的体积．

解答 解：（1）向所得浊液中，逐滴加入0.5mol/L盐酸，由加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系图分析：
①0-10mL，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量不变，说明沉淀是Mg（OH）₂，m[Mg（OH）₂]=0.58g，NaOH、AlCl₃、MgCl₂组成的混合物，溶于足量水发生反应是：MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl；AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，NaOH有剩余，溶液是NaCl、NaAlO₂和NaOH的混合液，该阶段发生反应是：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
②10mL处，加入10ml盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液为NaCl、NaAlO₂；
③10mL-30ml，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量增加，该阶段发生反应是：NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl；
④30mL处，NaAlO₂与盐酸恰好反应，需盐酸体积为：30ml-10ml=20ml，沉淀质量达到最大，溶液为NaCl溶液；
⑤30mL-P点，随盐酸的体积增加，沉淀的质量减少，发生反应是：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O、Al（OH）₃+3 HCl=AlCl₃+3H₂O；
⑥P点，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反应，溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，
选30mL处，计算NaOH的质量，此时溶液为NaCl溶液，溶液中Cl^-来源于原混合物中的AlCl₃、MgCl₂和加入的30mlHCl，溶液中Na⁺来源于原混合物中的NaOH，
    NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl
 0.01mol 0.02L×0.5mol/L=0.01mol   
由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl₃）=n（NaAlO₂）=0.01mol，氯化铝的质量为：133.5g/mol×0.01mol=1.335g；
由Mg原子守恒得原混合物中n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，
由Na⁺离子和Cl^-离子守恒得：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，
所以原混合物中NaOH的质量为：m（NaOH）=0.065mol×40g/mol=2.6g，
故答案为：2.6；1.335；
（2）液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，P点所加盐酸相等于用于中和原混合物中的NaOH，
此时所加盐酸物质的量：n（HCl）=n（NaOH）=0.065mol，
P点所表示盐酸的体积为：V=$\frac{0.065mol}{0.5mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案为：130．

点评 本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，明确每段图象发生的方程式、拐点表示的含义及每个拐点表示的溶液中溶质的成分为解答关键，注意掌握守恒思想的应用，试题培养了学生的化学计算能力．