Question

10．把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后，產(chǎn)生0.58g白色沉淀，再向所得懸濁液中逐滴加入0.5mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的體積與生成沉淀的關(guān)系如圖所示．
試回答：
（1）混合物中各物質(zhì)的物質(zhì)的量：
NaOH是0.065mol，
AlCl₃是0.01mol，
MgCl₂是0.01mol．
（2）C點(diǎn)所加的鹽酸的體積是130mL．

Answer 1

分析 固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時(shí)，0-A時(shí)沉淀的質(zhì)量不變，說(shuō)明溶液中NaOH過(guò)量，加入10 mL 鹽酸恰好中和過(guò)量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說(shuō)明[Al（OH）₄]^-轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃，故A點(diǎn)沉淀物為 Mg（OH）₂，其物質(zhì)的量為$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根據(jù)鎂原子守恒計(jì)算n（MgCl₂）；
AB段發(fā)生反應(yīng)：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，B點(diǎn)后發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
由AB段消耗鹽酸，結(jié)合反應(yīng)方程式、Al原子守恒計(jì)算n（AlCl₃），B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉，根據(jù)原子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl），則原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）；
C點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據(jù)鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl），進(jìn)而計(jì)算加入鹽酸的體積．

解答 解：（1）固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時(shí)，0-A時(shí)沉淀的質(zhì)量不變，說(shuō)明溶液中NaOH過(guò)量，加入10 mL 鹽酸恰好中和過(guò)量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說(shuō)明[Al（OH）₄]^-轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃，故A點(diǎn)沉淀物為 Mg（OH）₂，其物質(zhì)的量為$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根據(jù)鎂原子守恒，n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{0.58}{58g/mol}$=0.01mol；
AB段發(fā)生反應(yīng)：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，則n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.5mol/L×（0.03-0.01）L=0.01mol，根據(jù)鋁原子守恒得n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.01mol；
B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，B點(diǎn)后發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，由Na⁺離子和Cl^-離子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.01mol×2+0.01mol×3+0.03L×0.5mol/L=0.065mol，
故答案為：0.065mol；0.01mol；0.01mol；
（2）C點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據(jù)鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl）=0.065mol，C點(diǎn)加入鹽酸的體積為$\frac{0.065mol}{0.5mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案為：130．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是明確每階段發(fā)生的反應(yīng)，再結(jié)合原子守恒來(lái)分析解答，（2）注意從化學(xué)式變化來(lái)分析，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，題目難度中等．