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把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入1mol?L-1NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如图所示.求:
(1)镁铝合金的质量组成.
(2)盐酸的物质的量浓度.

解:由图可知,从开始至加入NaOH溶液10mL,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:HCl+NaOH=NaCl+H2O.继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和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+NaOH=NaAlO2+2H2O.
(1)由图可知,从加入10m氢氧化钠溶液开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,该阶段消耗氢氧化钠40mL,由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.06L-0.02L)×1mol/L=0.04mol.从加入氢氧化钠溶液50mL~60mL溶解氢氧化铝,该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以n[Al(OH)3]=(0.06L-0.05L)×1mol/L=0.01mol,故3×0.01mol+2n[Mg(OH)2]=0.04mol,解得n[Mg(OH)2]=0.005mol,由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.005mol,故m(Al)=0.01mol×27g?mol-1=0.27g,m(Mg)=0.005mol×24g?mol-1=0.12g,
答:该镁铝合金的中Al为0.27g,Mg为0.12g;
(2)加入氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.05L×1mol/L=0.05mol,根据氯元素守恒n(HCl)=0.05mol,故盐酸的物质的量浓度为=0.5mol/L,
答:该盐酸的浓度为0.5mol/L.
分析:由图可知,从开始至加入NaOH溶液10mL,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:HCl+NaOH=NaCl+H2O.继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和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+NaOH=NaAlO2+2H2O.
(1)由图可知,从加入10m氢氧化钠溶液开始产生沉淀,加入氢氧化钠溶液为50mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,该阶段消耗氢氧化钠40mL,由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.06L-0.02L)×1mol/L=0.04mol.从加入氢氧化钠溶液50mL~60mL溶解氢氧化铝,该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以n[Al(OH)3]=(0.06L-0.05L)×1mol/L=0.01mol,代入上式计算n[Mg(OH)2],由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2],再利用m=nM计算Mg、Al的质量;
(2)加入氢氧化钠溶液为60mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液,根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH),据此计算出n(HCl),再利用c=计算盐酸的物质的量浓度.
点评:本题考查镁铝化合物性质、混合物的计算,以图象题的形式考查,题目难度中等,分析图象各阶段的发生的反应是解题关键,再利用守恒计算.
练习册系列答案
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(1)镁铝合金的质量组成.
(2)盐酸的物质的量浓度.

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把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入1mol?L-1NaOH溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如图所示.
(1)合金中镁的质量
0.12
0.12
g铝的质量
0.27
0.27
g
(2)盐酸的物质的量浓度
0.5
0.5
mol/L.

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(共8分)把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中,然后向其中滴入溶液,生成沉淀的质量和加入NaOH溶液的体积如下图所示。

(1)合金中镁的质量        g铝的质量       g

(2)盐酸的物质的量浓度         mol/L

(3)B点沉淀的质量            g

 

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