Question

18．将一定质量的镁铝合金投入100mL一定浓度的盐酸中，合金完全溶解．向所得溶液中滴加浓度为2mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀与加入的NaOH溶液的体积关系如图．（横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g）
请回答下列有关问题：
（1）合金中Al的质量为1.08g．
（2）所用盐酸的物质的量浓度为c（HCl）=3.2mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）从加入氢氧化钠溶液160mL～180mL溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，所以n[Al（OH）₃]=（0.18L-0.16L）×2mol/L=0.04mol，由元素守恒可知n（Al）=n[Al（OH）₃再利用m=nM计算Al的质量．
（2）加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH），据此计算出n（HCl），再利用c=$\frac{n}{V}$计算盐酸的物质的量浓度．

解答 解：（1）由图可知，从加入20mL氢氧化钠溶液开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，该阶段消耗氢氧化钠140mL，从加入氢氧化钠溶液160mL～180mL溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，所以n[Al（OH）₃]=（0.18L-0.16L）×2mol/L=0.04mol，由元素守恒可知n（Al）=n[Al（OH）₃]=0.04mol，所以Al的质量为0.04mol×27g/mol=1.08g，
故答案为：1.08；
（2）加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.16L×2mol/L=0.32mol，根据氯元素守恒n（HCl）=0.32mol，故盐酸的物质的量浓度为$\frac{0.32mol}{0.1L}$=3.2mol/L．
故答案为：3.2．

点评 本题考查镁铝化合物性质、混合物的计算，以图象题的形式考查，题目难度中等，分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，再利用守恒计算．