Question

8．將一定質(zhì)量的鎂和鋁合金粉末溶解于50mL某濃度的鹽酸中，等合金全部溶解后，再向其中加入某濃度的NaOH溶液，在此過程中，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與所需要消耗NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，試回答下列問題：
（1）a為32；
（2）b為33；
（3）原鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度為6.4mol/L；
（4）原合金中鎂和鋁的質(zhì)量分別是m（Mg）=0.48g，m（Al）=0.27g．

Answer 1

分析 由圖可知，從開始至加入NaOH溶液25mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．繼續(xù)滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，二者質(zhì)量之和為1.94g，溶液為氯化鈉溶液．再繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀量開始減小，沉淀量最小時(shí)為Mg（OH）₂，其質(zhì)量為1.16g，故到沉淀量最大時(shí)Al（OH）₃的質(zhì)量為1.94g-1.16g=0.78g，由此分析解答．

解答 解：由圖可知，從開始至加入NaOH溶液25mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．繼續(xù)滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，二者質(zhì)量之和為1.94g，溶液為氯化鈉溶液．再繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀量開始減小，沉淀量最小時(shí)為Mg（OH）₂，其質(zhì)量為1.16g，故到沉淀量最大時(shí)Al（OH）₃的質(zhì)量為1.94g-1.16g=0.78g；
由元素守恒可知，n（Al）=n[Al（OH）₃]=$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol，n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{1.16g}{58g/mol}$=0.02mol，
（1）a為25+$\frac{0.02×2+0.01×3}{10}×1000$=32mL，故答案為：32；
（2）b為32+$\frac{0.01}{10}×100$0=33mL，故答案為：33；
（3）加入25mLNaOH溶液，恰好中和剩余的鹽酸，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為AlCl₃、MgCl₂、NaCl，根據(jù)氯元素守恒有n（HCl）=3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）+n（NaCl），根據(jù)鈉元素守恒此時(shí)溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.025L×10mol/L=0.25mol，所以n（HCl）=3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）+n（NaCl）=3×0.01mol+2×0.02mol+0.25mol=0.32mol，原鹽酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.32mol}{0.05L}$=6.4mol/L，故答案為：6.4mol/L；
（4）由元素守恒可知，n（Al）=n[Al（OH）₃]=$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol，所以m（Al）=0.01mol×27g/mol=0.27g；
n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{1.16g}{58g/mol}$=0.02mol，所以m（Mg）=0.02mol×24g/mol=0.48g，
故答案為：0.48g，0.27g．

點(diǎn)評(píng) 考查鎂鋁化合物性質(zhì)、混合物的計(jì)算，以圖象題的形式考查，題目難度中等，分析圖象各階段的發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，再利用守恒計(jì)算．