Question

將一定質量的鎂、鋁合金，投入100 mL一定濃度的鹽酸中，合金即溶解。向所得溶液中滴加5 mol·L^-1NaOH溶液，生成的沉淀質量與加入NaOH溶液的體積如下圖所示，由圖中數據分析計算：

(1)原合金中鎂的質量為__________g；

(2)鋁的質量為__________g;

(3)鹽酸的物質的量濃度為__________mol·L^-1。

Answer 1

解析：Mg、Al合金在鹽酸中發生化學反應的化學方程式為

①Mg+2HCl====MgCl₂+H₂↑

②2Al+6HCl====2AlCl₃+3H₂↑

由圖可知，在上述溶液中有過量的鹽酸，加入NaOH溶液后，發生的變化為

③HCl+NaOH====NaCl+H₂O。

④MgCl₂+2NaOH====Mg(OH)₂↓+2NaCl。生成Mg(OH)₂  11.6 g

⑤AlCl₃+3NaOH====Al(OH)₃↓+3NaCl。生成Al(OH)₃  19.6 g-11.6 g=8 g

⑥Al(OH)₃+NaOH====NaAlO₂+2H₂O。到此共用NaOH溶液180 mL

由化學方程式①和④可知,Mg、Al合金Mg與Mg(OH)₂中Mg元素的質量相等。11.6 g Mg(OH)₂中的Mg為4.8 g。

由化學方程式②和⑤可知,Mg、Al合金中Al與Al(OH)₃中Al元素的質量相等。8 g Al(OH)₃中Al的質量為2.8 g。

由化學方程式③—⑥可知，180 mL NaOH溶液里Na⁺最后對應于溶液里的NaCl和NaAlO₂兩種物質。

n(NaOH)=n(Na⁺)=0.18 L×5 mol·L^-1=0.9 mol

n［Al(OH)₃］=n(NaAlO₂)=8 g÷78 g·mol^-1=0.1 mol

則n(NaCl)=0.9 mol-0.1 mol=0.8 mol

由化學方程式③可知，n(HCl)=n(NaCl)=0.8 mol,

c(HCl)=0.8 mol÷0.1 L=8 mol·L^-1。

答案：(1)4.8  (2)2.8  (3)8