Question

將一小塊金屬鈉投入到盛有100ml AlCl₃和MgCl₂的混合溶液的燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯中有氣泡產(chǎn)生，在這過程中還看到燒杯中有白色沉淀產(chǎn)生，沉淀物先多后少。反應(yīng)完畢后，收集到標準狀況下氫氣13.44L同時得到21.4g沉淀，將沉淀溶于過量的NaOH溶液中，發(fā)現(xiàn)沉淀減少了15.6g，求原混合溶液中Mg²⁺、Al³⁺及Cl^-的物質(zhì)的量濃度。

Answer 1

Mg²⁺:1mol/L    Al³⁺：3mol/L     Cl^-:11mol/L

試題分析：根據(jù)2Na+2H₂O—→2NaOH+H₂↑，n(H₂)==0.6mol；n(Na)= n(NaOH)=1.2mol。
得到21.4g沉淀，將沉淀溶于過量的NaOH溶液中，發(fā)現(xiàn)沉淀減少了15.6g，說明Mg(OH)₂是21.4g-15.6g=5.8g，n(Mg²⁺)=n[Mg(OH)₂]=0.1mol，c(Mg²⁺)==1mol·L^-1。0.1molMg²⁺需要0.2molNaOH。
沉淀減少了15.6g，是Al(OH)₃，為0.2mol，由反應(yīng)Al(OH)₃+NaOH—→NaAlO₂+2H₂O，此時加入0.2mol NaOH。這個實驗可視為共加入1.4molNaOH。其中使全部Al³⁺變?yōu)镹aAlO₂的是1.2mol，由反應(yīng)：Al³⁺+4OH^-—→AlO₂^-+2H₂O可知，n(Al³⁺)=0.3mol，故c(Al³⁺)=3mol·L^-1。
根據(jù)電荷守恒：c(Cl^-)=3c(Al³⁺)+2 c(Mg²⁺)=11mol·L^-1。³⁺、Mg²⁺在堿溶液中的反應(yīng)。