Question

12．计算题：
将0.2molMg、Al的混合物用盐酸完全溶解，放出标准状况下5.6L气体，然后再滴入2mol/LNaOH溶液，请回答：
（1）求该混合物中Mg、Al的物质的量？（写计算过程）
（2）若该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg²⁺、Al³⁺刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V=250mL．
（3）若该Mg、Al混合物溶于200mL 3mol/L盐酸后，滴入NaOH溶液，使所得沉淀中无Al（OH）₃，则滴入NaOH溶液的体积最少为350mL．

Answer 1

分析 镁铝合金与盐酸发生：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，设合金中Mg为xmol，Al为ymol，则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{x+1.5y=\frac{5.6}{22.4}}\end{array}\right.$，解之得x=0.1，y=0.1，加入NaOH溶液，可发生Mg²⁺+20H^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+30H^-=Al（OH）₃↓，如NaOH过量，则发生Al³⁺+40H^-=AlO₂^-+2H₂O，结合反应的离子方程式计算．

解答 解：（1）镁铝合金与盐酸发生：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，设合金中Mg为xmol，Al为ymol，则$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{x+1.5y=\frac{5.6}{22.4}}\end{array}\right.$，解之得x=0.1，y=0.1，答：混合物中Mg、Al的物质的量为n（Mg）=0.1mol、n（Al）=0.1mol；
（2）若该Mg、Al的混合物与盐酸恰好完全反应，在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg²⁺、Al³⁺刚好沉淀完全，
则发生：Mg²⁺+20H^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+30H^-=Al（OH）₃↓，
则需要n（NaOH）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，
V（NaOH）=$\frac{0.5mol}{2mol/L}$=0.25L=250mL，
故答案为：250；
（3）若该Mg、Al混合物溶于200mL 3mol/L盐酸后，n（HCl）=0.2L×3mol/L=0.6mol，消耗n（HCl）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，
剩余HCl0.6mol-0.5mol=0.1mol，
滴入NaOH溶液，使所得沉淀中无Al（OH）₃，
则发生H⁺+0H^-=H₂O，Mg²⁺+20H^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+40H^-=AlO₂^-+2H₂O，
则需要n（NaOH）=n（HCl）+2n（Mg）+4n（Al）=0.1mol+2×0.1mol+4×0.1mol=0.7mol，
V（NaOH）=$\frac{0.7mol}{2mol/L}$=0.35L=350mL，
故答案为：350．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的反应、物质的量关系、氢氧化铝的两性等为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．