Question

10．把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生0.58g白色沉淀，再向所得悬浊液中逐滴加入0.5mol/L HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示．
试回答：
（1）混合物中各物质的物质的量：
NaOH是0.065mol，
AlCl₃是0.01mol，
MgCl₂是0.01mol．
（2）C点所加的盐酸的体积是130mL．

Answer 1

分析 固体组成的混合物溶于足量水后，再加入盐酸时，0-A时沉淀的质量不变，说明溶液中NaOH过量，加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明[Al（OH）₄]^-转化为Al（OH）₃，故A点沉淀物为 Mg（OH）₂，其物质的量为$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根据镁原子守恒计算n（MgCl₂）；
AB段发生反应：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃，B点后发生反应：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O；
由AB段消耗盐酸，结合反应方程式、Al原子守恒计算n（AlCl₃），B点溶液中存在的溶质是氯化钠，根据原子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl），则原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）；
C点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯离子守恒可知，氯化钠中氯离子源于加入盐酸，根据钠离子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl），进而计算加入盐酸的体积．

解答 解：（1）固体组成的混合物溶于足量水后，再加入盐酸时，0-A时沉淀的质量不变，说明溶液中NaOH过量，加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明[Al（OH）₄]^-转化为Al（OH）₃，故A点沉淀物为 Mg（OH）₂，其物质的量为$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根据镁原子守恒，n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{0.58}{58g/mol}$=0.01mol；
AB段发生反应：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，则n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.5mol/L×（0.03-0.01）L=0.01mol，根据铝原子守恒得n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.01mol；
B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃，B点后发生反应：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，B点溶液中存在的溶质是NaCl，由Na⁺离子和Cl^-离子守恒得，原混合物中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，
故答案为：0.065mol；0.01mol；0.01mol；
（2）C点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯离子守恒可知，氯化钠中氯离子源于加入盐酸，根据钠离子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl）=0.065mol，C点加入盐酸的体积为$\frac{0.065mol}{0.5mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案为：130．

点评 本题考查混合物有关计算，关键是明确每阶段发生的反应，再结合原子守恒来分析解答，（2）注意从化学式变化来分析，侧重考查学生分析计算能力，题目难度中等．