Question

19．將某質量的鎂鋁合金溶解在500mL鹽酸中，然后取出10mL溶液用1mol/L  NaOH溶液滴定，產生沉淀質量一堿溶液的關系如圖，求：
（1）合金中鎂和鋁的物質的量之比；
（2）鹽酸的物質的量濃度（假設反應后溶液體積不變）

Answer 1

分析 （1）加入NaOH溶液2mL～14mL時，發生Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，加入NaOH16mL時，發生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗NaOH溶液2mL，此時n（NaOH）=0.002L×1mol/L=0.002mol，以此可計算Al³⁺的物質的量，根據結合反應的離子方程式計算鎂和鋁的質量；
（2）由圖象可知，當加入NaOH 14mL時，恰好生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，此時溶液溶質為NaCl，以此計算鹽酸的物質的量濃度．

解答 解：（1）加入NaOH16mL時，發生反應為：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗NaOH溶液2mL，此時n（NaOH）=0.002L×1mol/L=0.002mol，
則n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=0.002mol，
加入NaOH溶液2mL～14mL時，發生反應：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，
可知n（Mg²⁺）×2+n（Al³⁺）×3=0.012L×1mol/L=0.012mol，
解得：n（Mg²⁺）=0.003mol，
溶液具有均一性，再結合質量守恒定律可知，合金中鎂和鋁的物質的量之比為：0.003mol：0.002mol=3：2，
答：合金中鎂和鋁的物質的量之比為3：2．
（2）由圖象可知，當加入NaOH14mL時，沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液溶質為NaCl，則n（NaCl）=n（NaOH）=0.014L×1moL/L=0.014mol，
則c（HCl）=$\frac{0.014mol}{0.01L}$=1.4mol/L，
溶液具有均一性，則鹽酸的濃度為1.4mol/L，
答：鹽酸的物質的量濃度為1.4mol/L．

點評 本題以圖象題的形式考查鎂鋁化合物性質、混合物的計算，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，為高頻考點，題目難度中等，分析圖象各階段的發生的反應是解題關鍵，注意利用守恒思想進行計算．