Question

(11分)一定质量的镁、铝混合物投到2 mol·L－1的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入2 mol·L－1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。

则：

（1）80~90ml对应反应的离子方程式 。

（2）金属铝的质量为______ _

（3）盐酸的体积是 ml。

（4）a的取值范围是___ __。

（5）n(Mg)/n(Al)的最大值是 。

Answer 1

（1）Al(OH)3+ OH－=AlO2－+2H2O （2）0.54g（3）80（4）0<a<50 （5）2.5

【解析】

试题分析：从开始到沉淀量最大的过程中，涉及的反应有Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、根据图像0-a无沉淀产生，证明盐酸过量反应：H＋＋OH－=H2O、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓。（1）80 mL～90 mL的NaOH溶液用于溶解Al(OH)3：Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O；（2）80mL～90mL的NaOH溶液用于溶解Al(OH)3，n(Al)=n(Al(OH)3)=n(NaOH)=0.02mol，金属铝的质量为0.02mol×54g/mol=0.54g；（3）到沉淀最大时消耗的NaOH的物质的量等于HCl的总物质的量，所以盐酸的体积是80ml；（4）形成Al(OH)3沉淀消耗NaOH溶液的体积是30 mL，镁离子沉淀还消耗氢氧化钠，所以a<50，而a≠0，所以0<a<50；（5）沉淀Al3+需要的OH-为0.06mol，即NaOH溶液的体积为30mL，镁离子和铝离子沉淀完全消耗的碱的体积为80-a，若假设盐酸不剩，所以沉淀Mg2+需要NaOH溶液的体积最大值为50mL，求出n （Mg）的最大值为0.05mol，所以该合金中镁铝两元素物质的量之比的最大值为2.5。

考点：考查镁铝及其重要化合物的性质。