Question

將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入100mL一定濃度的鹽酸中，合金完全溶解．向所得溶液中滴加濃度為5mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關(guān)系如圖．（橫坐標(biāo)體積單位是mL，縱坐標(biāo)質(zhì)量單位是g）求：
①合金中Mg的質(zhì)量；
②所用HCl的物質(zhì)的量濃度；
③加180mL的NaOH溶液時(shí)，求溶液中各溶質(zhì)成分的濃度．（溶液混合后，引起液體體積的變化忽略不計(jì)）

Answer 1

考點(diǎn)：離子方程式的有關(guān)計(jì)算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：①由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開(kāi)始產(chǎn)生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，所以最后的11.6g沉淀就是氫氧化鎂，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，再利用m=nM計(jì)算Mg的質(zhì)量；
②加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒此時(shí)溶液中n（NaCl）=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算出n（HCl），再計(jì)算鹽酸的物質(zhì)的量濃度；
③加180mL的NaOH溶液時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaCl和NaAlO₂，利用Al原子守恒計(jì)算，再由n（Na⁺）=n（NaCl）+n（NaAlO₂）求出NaCl的物質(zhì)的量和濃度．

解答： 解：①由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開(kāi)始產(chǎn)生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，所以最后的11.6g沉淀就是氫氧化鎂，即n[Mg（OH）₂]=0.2mol，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=0.2mol，所以Mg的質(zhì)量為0.2mol×24g/mol=4.8g，
答：合金中Mg的質(zhì)量為4.8g；
②加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒此時(shí)溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.16L×5mol/L=0.8mol，根據(jù)氯元素守恒n（HCl）=0.8mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

0.8mol

0.1L

=8mol/L．
答：鹽酸的物質(zhì)的量濃度為8mol/L；
③氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量為19.4-11.6=7.8g，則n[Al（OH）₃]=0.1mol，所以n（NaAlO₂）=0.1mol，則c（NaAlO₂）=

n

V

=

0.1mol

0.28L

=0.357mol/L，
n（Na⁺）=n（NaCl）+n（NaAlO₂）=n（NaOH）=0.18L×5mol/L=0.9mol，則n（NaCl）=0.9-0.1=0.8mol，所以c（NaCl）=

n

V

=

0.8mol

0.28L

=2.86mol/L；
答：加180mL的NaOH溶液時(shí)，溶液中NaAlO₂的物質(zhì)的量濃度為：0.357mol/L，NaCl的物質(zhì)的量濃度為：2.86mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鎂鋁化合物性質(zhì)、混合物的計(jì)算，以圖象題的形式考查，題目難度中等，分析圖象各階段的發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，再利用守恒計(jì)算．