Question

【题目】将一定质量的镁、铝合金投入100mL一定物质的量浓度盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加4mol /LNaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入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)，求：

（1）原合金中Mg、Al质量各多少克?_________

（2）盐酸的物质的量浓度c(HCl)=____________

Answer 1

【答案】 m(Mg)=3.84g m(Al)=2.16g 6.4mol/L

【解析】（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，溶液为氯化钠溶液。再继续滴加NaOH溶液，沉淀量开始减少，到沉淀量最小时，沉淀为Mg(OH)2，溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液的体积是180mL－160mL＝20mL＝0.02L，氢氧化钠的物质的量是0.08mol，根据方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知氢氧化铝的物质的量是0.08mol。由元素守恒可知，n（Al）=n[Al(OH)3]=0.08mol，所以m（Al）=0.08mol×27g/mol=2.16g；生成氢氧化铝需要氢氧化钠溶液的体积是溶解氢氧化铝需要氢氧化钠溶液体积的3倍，即生成0.08mol氢氧化铝消耗60mL氢氧化钠。所以与镁离子反应生成氢氧化镁消耗氢氧化钠溶液的体积是160mL－20mL－60mL＝80mL，物质的量的物质的量是0.32mol，则镁离子的物质的量是0.16mol，所以m（Mg）=0.16mol×24g/mol=3.84g；（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×4mol/L=0.08mol，所以n（HCl）=3n（AlCl3）+2n（MgCl2）+n（NaCl）=3×0.08mol+2×0.16mol+0.08mol=0.64mol，因此原盐酸的物质的量浓度为0.64mol÷0.1L=6.4mol/L。