Question

有10.2g鎂鋁合金恰好溶于250mL 4mol?L^-1的鹽酸中，現(xiàn)加入2mol?L^-1的氫氧化鈉溶液．請回答以下問題（要求有計算過程）：
（1）10.2g鎂鋁合金中各物質(zhì)的質(zhì)量分別是多少？
（2）要使產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量最大，需加入的氫氧化鈉溶液的體積是多少？
（3）要使產(chǎn)生的沉淀只有氫氧化鎂，至少需加入的氫氧化鈉溶液的體積是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)金屬恰好溶于鹽酸，利用金屬的質(zhì)量和生成的氯化鎂和氯化鋁中氯離子的關(guān)系來列式計算；
（2）酸堿恰好中和時生成沉淀的質(zhì)量最大；
（3）根據(jù)氫氧化鎂不與堿反應(yīng)，但氫氧化鋁能與堿反應(yīng)來計算．

解答：解：（1）由Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑可知，
設(shè)鎂的質(zhì)量為x，鋁的質(zhì)量為y，
則

x+y=10.2g x 24 ×2+ y 27 ×3=0.25L×4mol?L-1

，解得x=4.8g，y=5.4g，
答：10.2g鎂鋁合金中各物質(zhì)的質(zhì)量分別是4.8g、5.4g；
（2）因酸堿恰好中和時生成沉淀的質(zhì)量最大，
設(shè)加入的氫氧化鈉溶液的體積為V，
則0.25L×4mol?L^-1=V×2mol?L^-1，
解得V=0.5L=500mL，
答：需加入的氫氧化鈉溶液的體積是500mL；
（3）若沉淀只有氫氧化鎂，則在沉淀最多后發(fā)生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+H₂O，
設(shè)該反應(yīng)消耗的堿的體積為z，則
Al～Al（OH）₃～OH^-，
 1              1

5.4g

27g/mol

       z×2mol?L^-1
解得z=0.1L=100mL，
則要使產(chǎn)生的沉淀只有氫氧化鎂，至少需加入的氫氧化鈉溶液的體積為500mL+100mL=600mL，
答：至少需加入的氫氧化鈉溶液的體積為600mL．

點評：本題考查學(xué)生利用金屬與酸反應(yīng)，鹽與堿的反應(yīng)進(jìn)行計算，明確酸堿恰好中和時沉淀質(zhì)量最大及氫氧化鋁能溶于強堿時解答本題的關(guān)鍵．