Question

将一定质量的镁铝合金投入到100mL一定物质的量浓度的某盐酸中，充分反应．向反应后的溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的NaOH溶液，生成沉淀的质量与所加NaOH溶液的体积关系如图所示，试计算：
（1）原镁铝合金的质量是多少？合金中Mg与Al的物质的量之比是多少？
（2）所加NaOH溶液的物质的量浓度是多少？
（3）原盐酸的物质的量浓度是多少？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：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后盐酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
继续滴加NaOH溶液，生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，到氢氧化钠溶液为120mL时，沉淀量最大，此时溶液为氯化钠溶液；
再继续滴加NaOH溶液，发生反应Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，剩余沉淀为Mg（OH）₂，
（1）由图可知，m[Mg（OH）₂]=5.8g，故m[Al（OH）₃]=13.6g-5.8g=7.8g，根据n=

m

M

计算氢氧化镁、氢氧化铝的物质的量，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，n（Al）=n[Al（OH）₃]，据此解答；
（2）从开始产生沉淀，到沉淀量最大时，消耗氢氧化钠溶液体积=120mL-20mL=100mL，根据氢氧根守恒可知：n（NaOH）=3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]，利用c=

n

V

计算氢氧化钠的物质的量浓度；
（3）沉淀量最大时，溶液为NaCl溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH），根据氯离子守恒：n（HCl）=n（NaCl），再利用c=

n

V

计算盐酸的物质的量浓度．

解答： 解：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后盐酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；
继续滴加NaOH溶液，生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，到氢氧化钠溶液为120mL时，沉淀量最大，此时溶液为氯化钠溶液；
再继续滴加NaOH溶液，发生反应Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，剩余沉淀为Mg（OH）₂，
（1）由图可知，m[Mg（OH）₂]=5.8g，故m[Al（OH）₃]=13.6g-5.8g=7.8g，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=

5.8g

58g/mol

=0.1mol，n（Al）=n[Al（OH）₃]=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，故m（Mg）=0.1mol×24g/mol=2.4g，m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，则合金的质量=2.4g+2.7g=5.1g，
合金中Mg与Al的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1，
答：原镁铝合金的质量是5.1g，合金中Mg与Al的物质的量之比是1：1．
（2）从开始产生沉淀，到沉淀量最大时，消耗氢氧化钠溶液体积=120mL-20mL=100mL，根据氢氧根守恒可知：n（NaOH）=3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=0.1mol×3+0.1mol×2=0.5mol，故c（NaOH）=

0.5mol

0.1L

=5mol/L，
答：氢氧化钠的物质的量浓度为5mol/L．
（3）沉淀量最大时，溶液为NaCl溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n（NaCl）=n（NaOH），根据氯离子守恒：n（HCl）=n（NaCl），故n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）=0.12L×5mol/L=0.6mol，故盐酸的物质的量浓度=

0.6mol

0.1L

=6mol/L，
答：盐酸的物质的量浓度为6mol/L．

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