Question

【题目】将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2 mol·L－1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol·－1的NaOH溶液。请回答：

(1)若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化的关系如图所示，当V1＝160 mL时,则金属粉末中n(Mg)＝______________mol，V2＝_____________ mL。

(2)若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉物质的量分数为a ，用100 mL2mol·L－1的H2SO4溶解此混合物后，再加入450mL1mol/LNaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3。满足此条件的a的取值范围是______________。

Answer 1

【答案】0.064400.05≤a<0.1

【解析】发生的反应①Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑、②2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑、③H＋＋OH－=H2O、④Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、⑤Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、⑥Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，（1）设Mg的物质的量为xmol，则Al的物质的量为(0.1－x)mol，V1=160ml时，和金属反应消耗的H＋的物质的量为(100×10－3×2×2－160×10－3×1)mol=0.24mol，因此有2x＋6(0.1－x)/2=0.24，解得x=0.06mol，V2时，溶液中溶质为Na2SO4、NaAlO2，根据电荷守恒以及元素守恒，n(Na＋)=n(AlO2－)＋2n(SO42－)=0.04＋2×100×10－3×2mol=0.44mol，因此V2=0.44×103/1ml=440mL；（2）沉淀中无Al(OH)3，溶液此时溶质为NaAlO2、Na2SO4，当NaOH过量，此时溶液中还含有NaOH，因此根据元素守恒，n(NaOH)=450×10－3×1≥n(AlO2－)＋2n(SO42－)=0.1×(1－a)＋2×100×10－3×2mol，解得a≥0.5，因此范围是0.5≤a<1