Question

將一定質量的鎂、鋁合金投入100mL一定物質的量濃度的鹽酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol?L^-1NaOH溶液至過量，生成沉淀的質量與加入的NaOH溶液的體積的關系如圖，回答下列問題：
（1）寫出Al與NaOH溶液反應的離子方程式：

2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑

（2）計算原合金中鎂、鋁的質量（請寫出具體的計算過程，計算結果保留一位小數）

m（Mg）=4.8g，m（Al）=2.7g

．

Answer 1

分析：由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，此時發生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．繼續滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，二者質量之和為19.4g，溶液為氯化鈉溶液．再繼續滴加NaOH溶液，到沉淀量開始進行，到沉淀量最小時，沉淀為Mg（OH）₂，質量為11.6g，故到沉淀量最大，Al（OH）₃的質量為19.4g-11.6g=7.8g，
由元素守恒可知，n（Al）=n[Al（OH）₃]，n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，再利用m=nM計算Al、Mg的質量．

解答：解：（1）Al與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，其離子方程式為：2Al+2OH^-+2H₂O=2NaAlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）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，此時發生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．繼續滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，二者質量之和為19.4g，溶液為氯化鈉溶液．再繼續滴加NaOH溶液，到沉淀量開始進行，到沉淀量最小時，沉淀為Mg（OH）₂，質量為11.6g，故到沉淀量最大，Al（OH）₃的質量為19.4g-11.6g=7.8g，由元素守恒可知，n（Al）=n[Al（OH）₃]=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，所以m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=

11.6g

58g/mol

=0.2mol，所以m（Mg）=0.2mol×24g/mol=4.8g，
故答案為：m（Mg）=4.8g，m（Al）=2.7g．

點評：本題考查鎂鋁化合物性質、混合物的計算，以圖象題的形式考查，題目難度中等，分析圖象各階段的發生的反應是解題關鍵，再利用守恒計算．