Question

将一定质量的镁、铝合金投入200mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加10mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量加入的NaOH溶液的体积的关系如图．

回答下列问题．
（1）上图曲线A点对应沉淀的化学式为

 

．
（2）计算原合金中镁的质量（请写出具体的计算过程）．
（3）原合金中铝的质量分数为

 

．
（4）反应中所用盐酸的物质的量浓度是

 

．

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，此时沉淀为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，
（1）根据分析判断曲线A点对应沉淀的化学式；
（2）根据质量守恒可知：n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，然后根据m=nM计算出镁的质量；
（3）由元素守恒可知：n（Al）=n[Al（OH）₃]、再利用m=nM计算Al的质量，最后计算出合金中Al的质量分数；
（4）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），据此计算出n（HCl），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；再滴加NaOH溶液，氢氧化铝开始溶解，到沉淀量最小时，沉淀为Mg（OH）₂，质量为11.6g，则Al（OH）₃的质量为：19.4g-11.6g=7.8g，
（1）根据分析可知，A点生成的沉淀为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，
故答案为：Mg（OH）₂和Al（OH）₃，；
（2）由元素守恒可知，合金中镁的物质的量为：n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=

11.6g

58g/mol

=0.2mol，则合金中镁的质量为：m（Mg）=0.2mol×24g/mol=4.8g，
答：原合金中镁的质量为4.8g；
（3）根据质量守恒可知，合金中铝的物质的量为：n（Al）=n[Al（OH）₃]=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，则：m（Al）=0.1mol×27g/mol=2.7g，合金中铝的质量分数为：ω（Al）=

2.7g

4.8g+2.7g

×100%=36%，
故答案为：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，根据氯元素守恒可得：n（HCl）=3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）+n（NaCl），根据钠元素守恒可知此时溶液中：n（NaCl）=n（NaOH）=0.02L×10mol/L=0.2mol，
所以：n（HCl）=3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）+n（NaCl）=3×0.2mol+2×0.2mol+0.1mol=1.1mol，
则原盐酸的物质的量浓度为：

1.1mol

0.2L

=5.5mol/L，
故答案为：5.5mol/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，题目难度中等，分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，再利用守恒思想进行计算．