Question

20．把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀，在所得的懸濁液中逐滴加入1mol/LHCl溶液，加入HCl溶液的體積V與生成沉淀的質量m的關系如圖所示．試回答：
（1）A點的沉淀物的化學式為Mg（OH）₂．
（2）原混合物中AlCl₃的質量是2.67g．
（3）Q點HCl溶液加入量是130ml．

Answer 1

分析 向水中固體組成的混合物溶液中加入鹽酸時，0-A時沒有沉淀生成，說明溶液中NaOH過量，則鋁離子完全轉化為偏鋁酸根離子，溶液中存在的沉淀為Mg（OH）₂；
A-B段，鹽酸和偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀，離子反應方程式為H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，B點溶液中存在的溶質是氯化鈉，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
B-C過程中，氫氧化鎂和氫氧化鋁都與鹽酸反應生成氯化鋁和氯化鎂，所以Q點溶液中的溶質是氯化鋁、氯化鎂和氯化鈉．

解答 解：（1）向水中固體組成的混合物溶液中加入鹽酸時，0-A時沒有沉淀生成，說明此時鹽酸和氫氧化鈉反應，即：NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后，溶液中NaOH過量，此時溶液中鋁離子為偏鋁酸根離子，溶液中存在的沉淀為Mg（OH）₂；
故答案為：Mg（OH）₂；
（2）A-B段有沉淀生成，應為鹽酸和偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀，離子反應方程式為AlO₂^-+H⁺+H₂O=Al（OH）₃↓，B點溶液中存在的溶質是氯化鈉，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，離子反應方程式為：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，根據HCl的體積知，n（AlO₂^-）=n（HCl）=1mol/L×（0.03-0.01）L=0.02mol，根據Al原子守恒得n（AlCl₃）=n（AlO₂^-）=0.02mol，m（AlCl₃）=n（AlCl₃）•M=0.02mol×133.5g/mol=2.67g，
故答案為：2.67g；
（3）A點沉淀的是氫氧化鎂，則n（Mg（OH）₂）=$\frac{m}{M}$=$\frac{1.16g}{58g/mol}$=0.02mol，根據Mg原子守恒得n（MgCl₂）=n（Mg（OH）₂）=0.02mol；
B-Q過程中，氫氧化鎂和氫氧化鋁都與鹽酸反應生成氯化鋁和氯化鎂，所以Q點溶液中的溶質是氯化鋁、氯化鎂和氯化鈉，原反應物為：NaOH、MgCl₂、AlCl₃和鹽酸，對比知反應前后MgCl₂、AlCl₃不變，實際上相當于氫氧化鈉和鹽酸的反應，所以Q點可以看做氫氧化鈉和鹽酸二者恰好反應，n（NaOH）=n（HCl），B點溶液中存在的溶質是氯化鈉，由Na⁺離子和Cl^-離子守恒得，原混合物中：n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，
則V（HCl）=$\frac{0.13mol}{1mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案為：130．

點評 本題考查混合物反應的有關計算，題目難度中等，明確曲線變化趨勢及每段發生的化學反應是解本題關鍵，知道拐點代表的含義及溶液中溶質的成分，結合方程式、原子守恒對有關問題進行分析從而得出正確答案，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用，試題培養了學生的化學計算能力．