Question

【題目】將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入100mL一定濃度的鹽酸中，合金完全溶解．向所得溶液中滴加濃度為5mol/L的NaOH溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH溶液的體積關(guān)系如圖．（橫坐標(biāo)體積單位是mL，縱坐標(biāo)質(zhì)量單位是g）求： ①合金中Mg的質(zhì)量？
②所用HCl的物質(zhì)的量濃度？

Answer 1

【答案】解：①由圖可知，從加入20mL氫氧化鈉溶液開始產(chǎn)生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3 ， 該階段消耗氫氧化鈉140mL，由氫氧根守恒可知3n[Al（OH）3]+2n[Mg（OH）2]=n（NaOH）=（0.16L﹣0.02L）×5mol/L=0.7mol．從加入氫氧化鈉溶液160mL～180mL溶解氫氧化鋁，該階段發(fā)生反應(yīng)Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al（OH）3]=（0.18L﹣0.16L）×5mol/L=0.1mol，故3×0.1mol+2n[Mg（OH）2]=0.7mol，解得n[Mg（OH）2]=0.2mol，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.2mol，所以Mg的質(zhì)量為0.2mol×24g/mol=4.8g， 答：合金中Mg的質(zhì)量為4.8g．
②加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3 ， 溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒此時(shí)溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.16L×5mol/L=0.8mol，根據(jù)氯元素守恒n（HCl）=0.8mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 =8mol/L．
答：鹽酸的物質(zhì)的量濃度為8mol/L
【解析】①由圖可知，從加入20mL氫氧化鈉溶液開始產(chǎn)生沉淀，加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3 ， 該階段消耗氫氧化鈉140mL，由氫氧根守恒可知3n[Al（OH）3]+2n[Mg（OH）2]=n（NaOH）=（0.16L﹣0.02L）×5mol/L=0.7mol．從加入氫氧化鈉溶液160mL～180mL溶解氫氧化鋁，該階段發(fā)生反應(yīng)Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al（OH）3]=（0.18L﹣0.16L）×5mol/L=0.1mol，代入上式計(jì)算n[Mg（OH）2]，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）2]，再利用m=nM計(jì)算Mg的質(zhì)量． ②加入氫氧化鈉溶液為160mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3 ， 溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)鈉元素守恒此時(shí)溶液中n（NaCl）=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算出n（HCl），再利用c= 計(jì)算鹽酸的物質(zhì)的量濃度．