Question

【題目】將3.9 g Mg、Al合金溶于一定物質的量濃度的HCl溶液400 mL中，剛好完全反應，經檢測合金和鹽酸都無剩余，再向反應后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液后，生成沉淀。如果加入一定量的NaOH溶液至沉淀量最大時，溶液的總體積剛好為合金溶解時體積的兩倍，假設完全反應（不考慮體積變化），試求：

(1)生成的沉淀的最大值是多少_________？

(2)原合金中Mg的質量百分含量_________(計算結果保留一位小數點)。

Answer 1

【答案】10.7g 30.8%

【解析】

(1)加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大時，溶液的總體積剛好為合金溶解時的體積的兩倍，即所用NaOH溶液的體積為800mL-400mL=400mL=0.4L，

由MgMgCl2Mg(OH)2，AlAlCl3Al(OH)3，根據關系式計算；

(2)設出合金中鎂、鋁的物質的量，分別根據合金質量、設出沉淀的質量列式計算。

加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大時，溶液的總體積剛好為合金溶解時的體積的兩倍，即所用NaOH溶液的體積為800mL-400mL=400mL=0.4L，所以n(NaOH)=0.4L×1mol/L=0.4mol，

(1)根據MgMgCl2Mg(OH)2，AlAlCl3Al(OH)3，可知：3.9gMg、Al合金最終得到的是Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀，且滿足：沉淀的質量m(氫氧化物)=m(合金)+m(OH-)，

根據轉化關系式可知：n(OH-)=n(OH-)=0.4mol，則m(OH-)=0.4mol×17g/mol=6.8g，所以沉淀的質量為：m(氫氧化物)=m(合金)+m(OH-)=3.9g+6.8g=10.7g；

(3)設3.9gMg、Al合金中Mg的物質的量為x，Al的物質的量為y，則：24x+27y=3.9、58x+78y=10.7，解得：x=0.05mol、y=0.1mol，即：鎂、鋁的物質的量分別為0.05mol、0.1mol，

所以Mg的質量為：0.05mol×24g/mol=1.2g，原合金中Mg的質量百分含量為：(1.2g÷3.9g)×100%=30.8%。