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【题目】将镁、铝的混合物共0.1mol,溶于200mL 2.5molL﹣1的盐酸溶液中,然后再滴加2molL﹣1的NaOH溶液.请回答下列问题:
(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变化情况如图所示.当V1=120mL时,则金属粉末中n(Al)=mol.
(2)V2~V3段发生反应的离子方程式为
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL.

【答案】
(1)0.06
(2)Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O
(3)250
【解析】解:从开始至加入NaOH溶液V1mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后,盐酸有剩余,此时发生的反应为H++OH=H2O;

继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为V2时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,此时发生的反应为Mg2++2OH=Mg(OH)2、Al3++3OH=Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液;再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O;

根据分析可知:0~V1发生反应H++OH=H2O,V1~V2 Mg2+、Al3+转化为沉淀,B→C段发生反应Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,(1)若V1=120mL,说明盐酸有剩余,剩余盐酸的物质的量为:2mol/L×0.12L=0.24mol,则和金属反应的盐酸的物质的量:2.5mol/L×0.2L﹣0.24mol=0.26mol,

设镁的物质的量是x,铝的物质的量是y,x+y=0.1、2x+3y=0.26,解得:x=0.04mol,y=0.06mol,

即:混合物中铝的物质的量为0.06mol,故答案为:0.06;(2)V1~V2 Mg2+、Al3+转化为沉淀,A→B段发生反应Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O;(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,溶质是单一氯化钠,根据原子守恒知,n(NaOH)=n(HCl)=0.5mol,

所以需要氢氧化钠的体积为: =0.25L=250mL,故答案为:250.

由图可知,从开始至加入NaOH溶液V1mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后,盐酸有剩余,此时发生的反应为H++OH=H2O;

继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为V2时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,此时发生的反应为Mg2++2OH=Mg(OH)2、Al3++3OH=Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液;再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O;

由图可知,0~V1发生H++OH=H2O,V1~V2 Mg2+、Al3+转化为沉淀,B→C段发生反应Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O,结合反应及原子守恒计算解答.

练习册系列答案
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下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时N2的物质的量浓度随时间的变化,图乙表示在其他条件不变的情况下,改变起始投料中H2与N2的物质的量之比(设为n)对该平衡的影响

①已知图甲中0~t1 min内,v(H2)=0.03molL﹣1min﹣1 , 则t1=;若从t2 min起仅改变一个反应条件,则所改变的条件可能是(填一种即可);图乙中,b点时n=
②已知某温度下该反应的K=10,该温度下向容器中同时加入下列浓度的混合气体:c(H2)=0.1molL﹣1 , c(N2)=0.5molL﹣1 , c(NH3)=0.1molL﹣1 , 则在平衡建立过程中NH3的浓度变化趋势是(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”).
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(3)中国航天科技集团公司计划在2015年完成20次宇航发射任务.肼(N2H4)可作为火箭发动机的燃料,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气.
已知:①N2(g)+2O2(g)═N2O4(l)
△H1=﹣195kJmol﹣1
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)
△H2=﹣534.2kJmol﹣1
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