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将一定质量的镁铝合金投入100mL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5mol/L的NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示.由图中数据计算:
(1)原合金中镁和铝的质量.
(2)盐酸的物质的量浓度.
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)由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3],n(Mg)=n[Mg(OH)2],再利用m=nM计算Al、Mg的质量.
(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),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)由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]=
7.8g
78g/mol
=0.1mol,所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g;
n(Mg)=n[Mg(OH)2]=
11.6g
58g/mol
=0.2mol,所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g.
答:原合金中镁的质量为4.8g,铝的质量是2.7g.
(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×5mol/L=0.1mol,所以n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol,原盐酸的物质的量浓度为
0.8mol
0.1L
=8mol/L.
答:盐酸的物质的量浓度为8mol/L.
点评:考查镁铝化合物性质、混合物的计算,以图象题的形式考查,题目难度中等,分析图象各阶段的发生的反应是解题关键,再利用守恒计算.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

将一定质量的镁铝合金投入100mL一定浓度的盐酸中,合金完全溶解.向所得溶液中滴加浓度为5mol/L的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的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)加入NaOH溶液0--20mL过程中反应方程式为:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O
.160--180mL过程中反应方程式为
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O

(2)合金中Mg的质量为
4.8
4.8
g.所用HCl的物质的量浓度为
8
8
mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:

某研究小组将一定质量的镁铝合金材料投入200mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n(mol)与加入NaOH溶液的体积V(mL)的变化如图所示.
请回答下列问题:
(1)该合金材料中,镁、铝的物质的量之比为
3:4
3:4

(2)硫酸的物质的量浓度为
2.5mol/L
2.5mol/L

(3)另取相同质量的该合金材料与7.8gNa2O2一起投入足量的H2O中,最终产生的气体在标准状况下的体积为
7.84L
7.84L

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科目:高中化学 来源: 题型:

将一定质量的镁铝合金投入100ml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5mol?L-1 NaOH溶液至过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示.求:
(1)原合金中镁、铝的质量各是多少?
m(Mg)=4.8g,m(Al)=2.7g
m(Mg)=4.8g,m(Al)=2.7g

(2)盐酸的物质的量浓度为多少?
8mol/L
8mol/L

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科目:高中化学 来源: 题型:

将一定质量的镁铝合金投入100mL一定浓度的盐酸中,合金完全溶解.向所得溶液中滴加浓度为5mol/L的NaOH溶液,生成的沉淀跟加入的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合金中Mg的质量?
②所用HCl的物质的量浓度?

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