Question

將一定質量的鎂、鋁合金投入100 mL一定物質的量濃度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol·L^-1 NaOH溶液到過量，生成沉淀的質量與加入的NaOH溶液體積關系如下圖。

求：（1）原合金中Mg、Al質量各是多少？

（2）鹽酸的物質的量濃度。

Answer 1

（1）Mg、Al的質量分別為4.8 g、2.7 g。

（2）鹽酸的物質的量濃度為8 mol·L^-1

解析:

（1）由圖知：沉淀先生成后溶解的是Al（OH）₃，質量是（19.4-11.6） g=7.8 g，即0.1 mol，對應的鋁也是0.1 mol，質量是2.7 g。其余的11.6 g沉淀應為Mg（OH）₂，物質的量為0.2 mol，對應的鎂也是0.2 mol，質量是4.8 g。（2）溶解金屬消耗的鹽酸是0.1 mol×3+0.2 mol×2=0.7 mol剩余的鹽酸消耗了 20 mL 5 mol·L^-1 NaOH溶液，物質的量是5 mol·L^-1×0.02 L=0.1 mol，所以鹽酸總的物質的量是0.7 mol+0.1 mol=0.8 mol，可得鹽酸的物質的量濃度c=0.8 mol/0.1 L=8 mol·L^-1。

解：Mg、Al在整個反應中的變化過程為：

Mg  ～  MgCl₂  ～  Mg（OH）₂      Al  ～  AlCl₃  ～  Al（OH）₃  ～  NaAlO₂

24 g    1mol        58g          27 g    1 mol       78 g

m（Mg）  n（MgCl₂）  11.6 g      m（Al）  n（AlCl₃）  19.4 g-11.6 g

m（Mg）=4.8 g

n（MgCl₂）=0.2 mol  m（Al）=2.7 g  n（AlCl₃）=0.1 mol

根據Cl^-守理可得：n（HCl）=n（Cl^-）=n（MgCl₂）×2+n（AlCl₃）×3+0.1 mol

=0.2 mol×2+0.1 mol×3+0.1 mol=0.8 mol

c（HCl）==8 mol·L^-1