Question

10．把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后，產生0.58g白色沉淀，再向所得懸濁液中逐滴加入0.5mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的關系如圖所示．
試回答：
（1）混合物中各物質的物質的量：
NaOH是0.065mol，
AlCl₃是0.01mol，
MgCl₂是0.01mol．
（2）C點所加的鹽酸的體積是130mL．

Answer 1

分析 固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時，0-A時沉淀的質量不變，說明溶液中NaOH過量，加入10 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說明[Al（OH）₄]^-轉化為Al（OH）₃，故A點沉淀物為 Mg（OH）₂，其物質的量為$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根據鎂原子守恒計算n（MgCl₂）；
AB段發生反應：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，B點溶液中存在的溶質是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，B點后發生反應：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
由AB段消耗鹽酸，結合反應方程式、Al原子守恒計算n（AlCl₃），B點溶液中存在的溶質是氯化鈉，根據原子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl），則原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）；
C點溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl），進而計算加入鹽酸的體積．

解答 解：（1）固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時，0-A時沉淀的質量不變，說明溶液中NaOH過量，加入10 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說明[Al（OH）₄]^-轉化為Al（OH）₃，故A點沉淀物為 Mg（OH）₂，其物質的量為$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根據鎂原子守恒，n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{0.58}{58g/mol}$=0.01mol；
AB段發生反應：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，則n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.5mol/L×（0.03-0.01）L=0.01mol，根據鋁原子守恒得n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.01mol；
B點溶液中存在的溶質是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，B點后發生反應：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，B點溶液中存在的溶質是NaCl，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）=0.01mol×2+0.01mol×3+0.03L×0.5mol/L=0.065mol，
故答案為：0.065mol；0.01mol；0.01mol；
（2）C點溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl）=0.065mol，C點加入鹽酸的體積為$\frac{0.065mol}{0.5mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案為：130．

點評 本題考查混合物有關計算，關鍵是明確每階段發生的反應，再結合原子守恒來分析解答，（2）注意從化學式變化來分析，側重考查學生分析計算能力，題目難度中等．