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【题目】将一定质量的镁、铝合金投入一定浓度的100 mL盐酸中,使合金全部溶解,向所得溶液中滴加5.00 mol/L的NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积的关系如图所示。

试求:(1)原合金中铝的质量分数。

(2)盐酸的物质的量浓度。

【答案】(1)36% (2)8mol/L

【解析】

试题分析(1)由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O.继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者质量之和为19.4g,溶液为氯化钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,到沉淀量开始进行,到沉淀量最小时,沉淀为Mg(OH)2,质量为11.6g,故到沉淀量最大,Al(OH)3的质量为19.4g-11.6g=7.8g.

由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]=7.8g÷78g/mol=0.1mol,

所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g,

n(Mg)=n[Mg(OH)2]=11.6g÷58g/mol=0.2mol,

所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g,

合金中铝的质量分数为2.7g÷(4.8g+2.7g)×100%=36%;

(2)加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl,

根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)

根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol,所以

n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol,

原盐酸的物质的量浓度为0.8mol÷0.1L=8mol/L。

练习册系列答案
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离子

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1

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TiO2(s)2Cl2(g)===TiCl4(g)O2(g)

ΔH2=+38.8 kJ·mol1

C(s)CO2(g)===2CO(g)

ΔH3=+282.8 kJ·mol1

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