Question

（共8分）把一小塊鎂鋁合金溶于100mL鹽酸中，然后向其中滴入溶液，生成沉淀的質量和加入NaOH溶液的體積如下圖所示。

(1)合金中鎂的質量        g鋁的質量       g

(2)鹽酸的物質的量濃度         mol/L

(3)B點沉淀的質量            g

 

Answer 1

【答案】

(1)鎂：0.12g  (2分)      鋁 ：0.27g    (2分)

(2)  (2分)

(3)B點處，m(沉淀)  (2分)

【解析】結合圖像，分析題意，得：

鎂鋁合金溶于鹽酸后，剩余鹽酸；

接下來，中和剩余鹽酸用去10mlNaOH；然后，40 mlNaOH將Mg²⁺、Al³⁺轉化成Mg(OH)₂、Al(OH)₃沉淀；再消耗10mlNaOH將Al(OH)₃沉淀溶解

解：    Mg²⁺+2OH^-=Mg(OH)₂↓     Al³⁺+3OH^-= Al(OH)₃↓

1     2                  1     3       1

n(Mg²⁺)  2n(Mg²⁺)           n(Al³⁺) 3n(Al³⁺) n(Al³⁺)

則：2n(Mg²⁺)+3n(Al³⁺)=1 mol·L^－1×0.04L=0.04 mol    ①

Al(OH)₃+ OH^-=[ Al(OH)₄]^-

      1      1

n(Al³⁺)  n(Al³⁺)

則：n(Al³⁺)=1 mol·L^－1×0.01L=0.01 mol   ②

聯立①②，得：n(Al³⁺)=0.01 mol，n(Mg²⁺)=0.005 mol

(1)鎂的質量是0.12g，鋁的質量是0.27g

(2)Mg+2H⁺= Mg²⁺+H₂↑  2Al+6H⁺=2 Al³⁺+3H₂↑    H⁺+ OH^-= H₂O

1   2               2   6                  1    1

n(Mg²⁺) 2n(Mg²⁺)    n(Al³⁺) 3n(Al³⁺)          0.01 mol=1 mol·L^－1×0.01L

n(HCl)= 2n(Mg²⁺)+3n(Al³⁺)+0.01 mol =0.05mol

則：c(HCl)= 0.05mol/0.1L=0.5mol/L

(3) B點沉淀的質量：m[Mg(OH)₂]+m[Al(OH)₃]= 0.005 mol×58 mol/L+0.01 mol×78 mol/L=1.07g