Question

取一定量的鎂、鋁混合粉末，加入1mol/L的硫酸300mL，使之完全溶解 （酸過量）；再加入過量的未知濃度的KOH溶液200mL，得到 5.8g沉淀；過濾后向?yàn)V液中加入2mol/L鹽酸100mL，恰好沉淀完全；將沉淀濾出，洗滌、干燥，稱量為7.8g．求：
（1）原來混合物中鎂和鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）所用KOH的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

分析：鎂、鋁混合粉末，加入1mol/L的硫酸300mL，使之完全溶解 （酸過量），所得溶液含有硫酸鎂、硫酸鋁、剩余的硫酸，再加入過量的未知濃度的KOH溶液200mL，得到 5.8g沉淀，該沉淀為Mg（OH）₂，濾液中含有硫酸鉀、偏鋁酸鉀、可能含有氫氧化鉀，向?yàn)V液中加入2mol/L鹽酸100mL，恰好沉淀完全，沉淀7.8g為Al（OH）₃的質(zhì)量，溶液中溶質(zhì)為硫酸鉀、氯化鉀，
（1）根據(jù)氫氧化鎂、氫氧化鋁的質(zhì)量，利用n=

m

M

計(jì)算二者的物質(zhì)的量，根據(jù)Mg元素，Al元素守恒，計(jì)算鎂和鋁的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算鎂和鋁的質(zhì)量，利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計(jì)算；
（2）最后所得的溶液為中溶質(zhì)為硫酸鉀、氯化鉀，根據(jù)鉀離子守恒有n（KOH）=n（KCl）+2（K₂SO₄），根據(jù)氯離子與硫酸根守恒有n（KCl）=n（HCl），n（K₂SO₄）=n（H₂SO₄），根據(jù)n=cV計(jì)算n（HCl）、n（H₂SO₄），進(jìn)而計(jì)算n（KOH），根據(jù)c=

n

V

計(jì)算氫氧化鉀的濃度．

解答：解：鎂、鋁混合粉末，加入1mol/L的硫酸300mL，使之完全溶解 （酸過量），所得溶液含有硫酸鎂、硫酸鋁、剩余的硫酸，再加入過量的未知濃度的KOH溶液200mL，得到 5.8g沉淀，該沉淀為Mg（OH）₂，濾液中含有硫酸鉀、偏鋁酸鉀、可能含有氫氧化鉀，向?yàn)V液中加入2mol/L鹽酸100mL，恰好沉淀完全，沉淀7.8g為Al（OH）₃的質(zhì)量，溶液中溶質(zhì)為硫酸鉀、氯化鉀，
（1）5.8g的Mg（OH）₂的物質(zhì)的量為：

5.8g

58g/mol

=0.1mol，根據(jù)Mg元素守恒可知，m（Mg）=0.1mol×24g/mol=2.4g，
7.8gAl（OH）₃的物質(zhì)的量為：

7.8g

78g/mol

=0.1mol，根據(jù)Al元素守恒可知，m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，
故混合物中Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

2.4g

2.4g+2.7g

×100%=47.1%，
故化合物中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1-47.1%=52.9%，
答：原來混合物中鎂和鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為47.1%、52.9%；
（2）最后所得的溶液為中溶質(zhì)為硫酸鉀、氯化鉀，根據(jù)鉀離子守恒有n（KOH）=n（KCl）+2（K₂SO₄），根據(jù)氯離子與硫酸根守恒有n（KCl）=n（HCl）=0.1L×2mol/L=0.2mol，n（K₂SO₄）=n（H₂SO₄）=0.3L×1mol/L=0.3mol，故n（KOH）=n（KCl）+2（K₂SO₄）=0.2mol+2×0.3mol=0.8mol，故c（KOH）=

0.8mol

0.2L

=4mol/L，
故答案為：所用KOH的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L．

點(diǎn)評(píng)：考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，清楚反應(yīng)過程是解題的關(guān)鍵，注意守恒思想的運(yùn)用，簡(jiǎn)化計(jì)算過程．