Question

在一定質量的AlCl₃和MgCl₂混合溶液中逐漸滴入一定溶質質量分數的NaOH溶液，生成沉淀質量與加入NaOH溶液質量關系如圖所示：（提示：固體能與過量溶液反應而溶解，反應的化學方程式為：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，但Mg（OH）₂固體不溶于NaOH溶液．）
試計算：（1）生成Mg（OH）₂的質量？
（2）NaOH溶液的溶質質量分數？
（3）圖中x值．

Answer 1

分析：（1）由于生成的氫氧化鋁沉淀可以和氫氧化鈉反應而溶解，但Mg（OH）₂固體不溶于NaOH溶液，因此，關系圖中沉淀質量不再隨氫氧化鈉溶液質量的增加而變化時即為氫氧化鎂的質量；
（2）NaOH溶液的溶質質量分數=

200gNaOH溶液中NaOH質量

200g

×100%，200gNaOH溶液與一定質量的AlCl₃和MgCl₂混合溶液反應生成氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，根據氫氧化鈉反應生成沉淀氫氧化鎂和氫氧化鋁的質量可計算200gNaOH溶液中溶質NaOH的質量；
（3）圖中x值為恰好完全反應時所滴加的氫氧化鈉溶液的質量，此時氫氧化鈉溶液的質量為與一定質量的AlCl₃和MgCl₂混合溶液反應的氫氧化鈉溶液的質量及與氫氧化鋁沉淀反應的氫氧化鈉溶液的質量和．

解答：解：（1）根據關系圖可知，200gNaOH溶液與一定質量的AlCl₃和MgCl₂混合溶液反應生成氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀質量為13.6g，而當其中氫氧化鋁被完全反應后剩余沉淀質量為5.8g，剩余沉淀即氫氧化鎂；故生成氫氧化鎂的質量為5.8g；
（2）200gNaOH溶液與一定質量的AlCl₃和MgCl₂混合溶液反應生成沉淀氫氧化鋁的質量=13.6g-5.8g=7.8g
設生成5.8g氫氧化鎂沉淀消耗氫氧化鈉的質量為a
2NaOH+MgCl₂=2NaCl+Mg（OH）₂↓
80                 58
a                  5.8g

80

a

=

58

5.8g

 
解之得a=8g
設生成7.8g氫氧化鋁沉淀消耗氫氧化鈉的質量為b
3NaOH+AlCl₃=3NaCl+Al（OH）₃↓
120                78
b                  7.8g

120

b

=

78

7.8g

 
解之得b=12g
200gNaOH溶液中溶質的質量分數=

8g+12g

200g

×100%=10%
（3）設消耗7.8g氫氧化鋁需要氫氧化鈉的質量為c
NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O
40     78
c      7.8g

40

c

=

78

7.8g

 
解之得c=4g
完全反應一定消耗氫氧化鈉溶液的質量=

8g+12g+4g

10%

=240g，即x值為240；
答：：（1）生成Mg（OH）₂的質量為5.8g；（2）NaOH溶液的溶質質量分數為10%；（3）圖中x值為240．

點評：所滴加的氫氧化鈉溶液分三次發生反應：與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀，與氯化鋁生成氫氧化鋁沉淀，與氫氧化鋁反應沉淀氫化鋁全部溶解．