Question

【題目】將0.1 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL、2 mol·L－1的H2SO4溶液中，然后再滴加1 mol·L－1的NaOH溶液。請回答：

（1）若在滴加NaOH溶液的過程中沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如上圖所示。當(dāng)V1＝160 mL時，則金屬粉末中n（Mg）＝________mol，V2＝________ mL。

（2）若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg2＋、Al3＋剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V（NaOH）＝________ mL。

（3）若混合物仍為0.1 mol，其中Mg粉的物質(zhì)的量分數(shù)為a，用100 mL、2 mol·L－1的H2SO4溶解此混合物后，再加入450 mL、1 mol·L－1的NaOH溶液，所得沉淀中無Al（OH）3。滿足此條件的a的取值范圍是________。

Answer 1

【答案】（10分，每空2分）(1) 0.06 0.04 440(2) 400 (3)≤a<1

【解析】

試題（1）在V1前沒有沉淀生成，是因為H2SO4溶液過量，發(fā)生了酸堿中和反應(yīng)，根據(jù)H++OH-═H2O，溶液中剩余的n(H+)=0.16L×1mol/L=0.16mol，與鎂、鋁的H+的物質(zhì)的量為：0.1L×2 mol/L×2-0.16mol =0.24mol，設(shè)鎂、鋁的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)Mg + 2H+═Mg2++H2↑、2Al +6H+═Al3++3H2↑,

則有：x+y=0.1 2x +3y=0.24 得：x=0.06mol、y=0.04mol；Mg2++2OH- ═Mg(OH)2↓、Al3++4OH- ═AlO2-＋2H2O，所以要將0.06molMg2+和0.04molAl3+完全反應(yīng)需要的OH-的物質(zhì)的量為：0.06×2+0.04×4=0.28mol，V（NaOH）=0.28mol/1 mol/L="0.28L=280" mL，V2="160+280=440" mL。（2）使Mg2＋、Al3＋剛好沉淀完全，則溶液溶質(zhì)為Na2SO4，n(NaOH)= n(H+)=0.1L×2 mol/L×2=0.4mol，V（NaOH）=0.4mol÷1 mol/L="0.4L=400" mL。（3）沉淀中無Al(OH)3，則NaOH溶液要過量，最后所得溶液中的溶質(zhì)為：Na2SO4，NaAlO2，可能還會有過量的NaOH，那么n(Na+)=n(NaOH)=0.45L×2 mol/L≥0.1L×2 mol/L×2+0.1×(1-a)，得：0.5≤a<1