Question

將一定質量的鎂鋁合金投入到100mL一定物質的量濃度的某鹽酸中，充分反應．向反應后的溶液中逐滴加入一定物質的量濃度的NaOH溶液，生成沉淀的質量與所加NaOH溶液的體積關系如圖所示，試計算：
（1）原鎂鋁合金的質量是多少？合金中Mg與Al的物質的量之比是多少？
（2）所加NaOH溶液的物質的量濃度是多少？
（3）原鹽酸的物質的量濃度是多少？

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時發(fā)生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
繼續(xù)滴加NaOH溶液，生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，到氫氧化鈉溶液為120mL時，沉淀量最大，此時溶液為氯化鈉溶液；
再繼續(xù)滴加NaOH溶液，發(fā)生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，剩余沉淀為Mg（OH）₂，
（1）由圖可知，m[Mg（OH）₂]=5.8g，故m[Al（OH）₃]=13.6g-5.8g=7.8g，根據n=

m

M

計算氫氧化鎂、氫氧化鋁的物質的量，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，n（Al）=n[Al（OH）₃]，據此解答；
（2）從開始產生沉淀，到沉淀量最大時，消耗氫氧化鈉溶液體積=120mL-20mL=100mL，根據氫氧根守恒可知：n（NaOH）=3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]，利用c=

n

V

計算氫氧化鈉的物質的量濃度；
（3）沉淀量最大時，溶液為NaCl溶液，根據鈉元素守恒此時溶液中n（NaCl）=n（NaOH），根據氯離子守恒：n（HCl）=n（NaCl），再利用c=

n

V

計算鹽酸的物質的量濃度．

解答： 解：由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時發(fā)生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
繼續(xù)滴加NaOH溶液，生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，到氫氧化鈉溶液為120mL時，沉淀量最大，此時溶液為氯化鈉溶液；
再繼續(xù)滴加NaOH溶液，發(fā)生反應Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，剩余沉淀為Mg（OH）₂，
（1）由圖可知，m[Mg（OH）₂]=5.8g，故m[Al（OH）₃]=13.6g-5.8g=7.8g，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=

5.8g

58g/mol

=0.1mol，n（Al）=n[Al（OH）₃]=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，故m（Mg）=0.1mol×24g/mol=2.4g，m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，則合金的質量=2.4g+2.7g=5.1g，
合金中Mg與Al的物質的量之比為0.1mol：0.1mol=1：1，
答：原鎂鋁合金的質量是5.1g，合金中Mg與Al的物質的量之比是1：1．
（2）從開始產生沉淀，到沉淀量最大時，消耗氫氧化鈉溶液體積=120mL-20mL=100mL，根據氫氧根守恒可知：n（NaOH）=3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=0.1mol×3+0.1mol×2=0.5mol，故c（NaOH）=

0.5mol

0.1L

=5mol/L，
答：氫氧化鈉的物質的量濃度為5mol/L．
（3）沉淀量最大時，溶液為NaCl溶液，根據鈉元素守恒此時溶液中n（NaCl）=n（NaOH），根據氯離子守恒：n（HCl）=n（NaCl），故n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）=0.12L×5mol/L=0.6mol，故鹽酸的物質的量濃度=

0.6mol

0.1L

=6mol/L，
答：鹽酸的物質的量濃度為6mol/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，分析圖象各階段的發(fā)生的反應是解題關鍵，注意利用守恒計算，題目難度中等．