Question

將一定質(zhì)量的鎂、鋁合金投入200mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加10mol/L NaOH溶液至過量，生成沉淀的質(zhì)量加入的NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖．

回答下列問題．
（1）上圖曲線A點(diǎn)對(duì)應(yīng)沉淀的化學(xué)式為

 

．
（2）計(jì)算原合金中鎂的質(zhì)量（請(qǐng)寫出具體的計(jì)算過程）．
（3）原合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（4）反應(yīng)中所用鹽酸的物質(zhì)的量濃度是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；繼續(xù)滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時(shí)沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，二者質(zhì)量之和為19.4g，溶液為氯化鈉溶液；再繼續(xù)滴加NaOH溶液，到沉淀量開始進(jìn)行，到沉淀量最小時(shí)，沉淀為Mg（OH）₂，質(zhì)量為11.6g，故到沉淀量最大，Al（OH）₃的質(zhì)量為：19.4g-11.6g=7.8g，
（1）根據(jù)分析判斷曲線A點(diǎn)對(duì)應(yīng)沉淀的化學(xué)式；
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒可知：n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，然后根據(jù)m=nM計(jì)算出鎂的質(zhì)量；
（3）由元素守恒可知：n（Al）=n[Al（OH）₃]、再利用m=nM計(jì)算Al的質(zhì)量，最后計(jì)算出合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）加入20mLNaOH溶液，恰好中和剩余的鹽酸，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為AlCl₃、MgCl₂、NaCl，根據(jù)氯元素守恒有n（HCl）=3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）+n（NaCl），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），再利用c=

n

V

計(jì)算鹽酸的物質(zhì)的量濃度．

解答： 解：由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；繼續(xù)滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，二者質(zhì)量之和為19.4g，溶液為氯化鈉溶液；再滴加NaOH溶液，氫氧化鋁開始溶解，到沉淀量最小時(shí)，沉淀為Mg（OH）₂，質(zhì)量為11.6g，則Al（OH）₃的質(zhì)量為：19.4g-11.6g=7.8g，
（1）根據(jù)分析可知，A點(diǎn)生成的沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，
故答案為：Mg（OH）₂和Al（OH）₃，；
（2）由元素守恒可知，合金中鎂的物質(zhì)的量為：n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=

11.6g

58g/mol

=0.2mol，則合金中鎂的質(zhì)量為：m（Mg）=0.2mol×24g/mol=4.8g，
答：原合金中鎂的質(zhì)量為4.8g；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒可知，合金中鋁的物質(zhì)的量為：n（Al）=n[Al（OH）₃]=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，則：m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：ω（Al）=

2.7g

4.8g+2.7g

×100%=36%，
故答案為：36%；
（2）加入20mLNaOH溶液，恰好中和剩余的鹽酸，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為AlCl₃、MgCl₂、NaCl，根據(jù)氯元素守恒可得：n（HCl）=3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）+n（NaCl），根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)溶液中：n（NaCl）=n（NaOH）=0.02L×10mol/L=0.2mol，
所以：n（HCl）=3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）+n（NaCl）=3×0.2mol+2×0.2mol+0.1mol=1.1mol，
則原鹽酸的物質(zhì)的量濃度為：

1.1mol

0.2L

=5.5mol/L，
故答案為：5.5mol/L．

點(diǎn)評(píng)：本題以圖象題的形式考查鎂鋁化合物性質(zhì)、混合物的計(jì)算，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，再利用守恒思想進(jìn)行計(jì)算．