Question

把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后，產生1.16g白色沉淀，再向所得懸濁液中逐滴加入1.00mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的關系如圖所示

試回答：
（1）A點的沉淀物的化學式為

 

，理由

 

．
（2）原混合物中MgCl₂的質量是

 

g，AlCl₃的質量是

 

 g，NaOH的質量是

 

g．
（3）C點HCl溶液的體積為

 

mL．

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物

專題：圖示題

分析：圖象分析加入鹽酸反應過程在，開始沉沉的無變化，說明原氫氧化鈉過量，A點為氫氧化鎂沉淀的質量，0-10ml鹽酸和氫氧化鈉反應，10-30ml是偏鋁酸鈉和鹽酸反應生成氫氧化鋁沉淀的過程，達到最大量沉淀后，繼續(xù)加入鹽酸，氫氧化鋁、氫氧化鎂沉淀開始溶解中完全溶解，先分段分析圖象，分析每一段圖象發(fā)生的化學反應有哪些、拐點溶液中溶質的成分是什么，然后結合方程式、原子守恒求出各個物理量．

解答： 解：向所得濁液中，逐滴加入1mol/L鹽酸，由加入鹽酸的體積和生成沉淀的質量關系圖分析：
①0-10ml，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質量不變，
說明A點沉淀是Mg（OH）₂，m[Mg（OH）₂]=1.16g，
NaOH、AlCl₃、MgCl₂組成的混合物，溶于足量水發(fā)生反應是：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，該階段發(fā)生反應是：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
②10ml處，加入10ml鹽酸剛好中和未反應的NaOH，溶液為NaCl、NaAlO₂；
③10ml-30ml，即A點→B點，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質量增加，該階段發(fā)生反應是：NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl，離子方程式是：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓
④30ml處，NaAlO₂與鹽酸恰好反應，需鹽酸體積為：30ml-10ml=20ml，沉淀質量達到最大，溶液為NaCl溶液；
⑤30ml-C點，隨鹽酸的體積增加，沉淀的質量減少，發(fā)生反應是：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；
⑥C點，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反應，溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（1）分析判斷A處的沉淀為氫氧化鎂，因為加入10.0mlHCl恰好中和過量的NaOH，再加HCl沉淀增多，說明[Al（OH）₄]^-轉化為Al（OH）₃，故A點沉淀為Mg（OH）₂；
故答案為：Mg（OH）₂，因為加入10.0mlHCl恰好中和過量的NaOH，再加HCl沉淀增多，說明[Al（OH）₄]^-轉化為Al（OH）₃，故A點沉淀為Mg（OH）₂；
（2）選30ml處，計算NaOH的質量，此時，溶液為NaCl溶液，溶液中Cl^-來源于原混合物中的AlCl₃、MgCl₂和加入的30mlHCl，溶液中Na⁺來源于原混合物中的NaOH．
    NaAlO₂ +HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl
0.02mol  0.02L×1mol/L=0.02mol
由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl₃）=n（NaAlO₂）=0.02mol，氯化鋁的質量=0.02mol×133.5g/mol=2.67g
由Mg原子守恒得原混合物中n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=

1.16g

58g/mol

=0.02mol，氯化鎂的質量=0.02mol×95g/mol=1.9g；
由Na⁺離子和Cl^-離子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，
氫氧化鈉的質量=0.13mol×40g/mol=5.2g；
故答案為：1.9；2.67；5.2；
（3）C點溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，C點所加鹽酸用于中和原混合物中的NaOH，此時所加鹽酸物質的量：n（HCl）=n（NaOH）=0.13mol；P點所表示鹽酸的體積為：V=

0.13mol

1mol/L

=0.13L=130ml，
故答案為：130．

點評：本題考查了鋁、鎂及其化合物性質的分析判斷，圖象分析方法，對于圖象分析題的解題規(guī)律：要明確每一段圖象發(fā)生的化學反應、知道拐點代表的含義及溶液中溶質的成分，結合方程式對有關問題進行分析，題目難度中等．