Question

【题目】把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物溶于足量水中，有0.58 g白色沉淀析出，向所得的浊液中，逐滴加入0.5 mol·L-1的盐酸，加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系如图所示。

（1）混合物中NaOH的质量是______ g。

（2）P点所表示盐酸加入的体积为______ mL。

Answer 1

【答案】 2.6 130

【解析】(1)向所得浊液中，逐滴加入0.5mol/L盐酸，由加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系图分析：①0-10mL，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量不变，说明沉淀是Mg(OH)2，m[Mg(OH)2]=0.58g，NaOH、AlCl3、MgCl2组成的混合物，溶于足量水发生反应是：MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O，NaOH有剩余，溶液是NaCl、NaAlO2和NaOH的混合液，该阶段发生反应是：NaOH+HCl=NaCl+H2O；②10mL处，加入10mL盐酸刚好中和未反应的NaOH，溶液为NaCl、NaAlO2；③10mL-30mL，随盐酸的体积增加，生成沉淀的质量增加，该阶段发生反应是：NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl；④30mL处，NaAlO2与盐酸恰好反应，需盐酸体积为：30mL-10mL=20mL，n(HCl)=0.02L×0.5mol/L=0.01mol，沉淀质量达到最大，溶液为NaCl溶液；⑤30mL-P点，随盐酸的体积增加，沉淀的质量减少，发生反应是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O；Al(OH)3+3 HCl=AlCl3+3H2O；⑥P点，Mg(OH)2和Al(OH)3完全反应，溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液。选30mL处，计算NaOH的质量，此时溶液为NaCl溶液，溶液中Cl-来源于原混合物中的AlCl3、MgCl2和加入的30mlHCl，溶液中Na+来源于原混合物中的NaOH，根据NaAlO2 + HCl + H2O=Al(OH)3↓+NaCl可知n(NaAlO2)= n(HCl)=0.01mol，由Al原子守恒得原混合物中n(AlCl3)=n(NaAlO2)=0.01mol，由Mg原子守恒得原混合物中n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]= =0.01mol，由Na+离子和Cl-离子守恒得：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，所以原混合物中NaOH的质量为：m(NaOH)=0.065mol×40g/mol =2.6g，故答案为：2.6

(2)30mL-P点，随盐酸的体积增加，沉淀的质量减少，发生反应是：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O、Al(OH)3+3 HCl=AlCl3+3H2O；P点，Mg(OH)2和Al(OH)3完全反应，溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，P点所加盐酸相当于用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量：n(HCl)=n(NaOH)=0.065mol，P点所表示盐酸的体积为：V==0.13L=130mL，故答案为：130。