Question

把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后有白色沉淀生成，在所得的懸濁液中逐滴加入1mol?L^-1HCl溶液，加入HCl溶液的體積V與生成沉淀的質(zhì)量m的關(guān)系如圖所示．試回答：

（1）從0開始到A點(diǎn)沉淀物的化學(xué)式為

 

；B點(diǎn)沉淀物的化學(xué)式為

 

．
（2）原混合物中的MgCl₂的物質(zhì)的量為

 

，AlCl₃的物質(zhì)的量為

 

，NaOH的物質(zhì)的量為

 

．
（3）HCl溶液在C點(diǎn)的體積數(shù)是

 

mL．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后有白色沉淀生成，向所得的懸濁液中加入鹽酸時(shí)，0-10mL時(shí)沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明溶液中NaOH過(guò)量，則鋁離子完全轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，沉淀為Mg（OH）₂．
則0-10mL發(fā)生反應(yīng)：OH^-+H⁺=H₂O，A點(diǎn)時(shí)，溶液中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂；
AB段發(fā)生反應(yīng)：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
BC段發(fā)生反應(yīng)：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，C點(diǎn)時(shí)，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反應(yīng)，溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（2）計(jì)算AB段生成氫氧化鋁沉淀消耗HCl的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算氫氧化鋁的物質(zhì)的量，根據(jù)沉淀質(zhì)量計(jì)算氫氧化鎂的質(zhì)量，根據(jù)元素守恒計(jì)算氯化鎂、氯化鋁的物質(zhì)的量；
B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）+2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）；
（3）C點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據(jù)鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl），進(jìn)而計(jì)算加入鹽酸的體積．

解答： 解：把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三種固體組成的混合物溶于足量水后有白色沉淀生成，向所得的懸濁液中加入鹽酸時(shí)，0-10mL時(shí)沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明溶液中NaOH過(guò)量，則鋁離子完全轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子，沉淀為Mg（OH）₂．
則0-10mL發(fā)生反應(yīng)：OH^-+H⁺=H₂O，A點(diǎn)時(shí)，溶液中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂；
AB段發(fā)生反應(yīng)：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
BC段發(fā)生反應(yīng)：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，C點(diǎn)時(shí)，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反應(yīng)，溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（1）由上述分析可知，從0開始到A點(diǎn)沉淀物的化學(xué)式為Mg（OH）₂；B點(diǎn)沉淀物的化學(xué)式為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，
故答案為：Mg（OH）₂；Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
（2）AB段生成氫氧化鋁沉淀消耗HCl的物質(zhì)的量為（0.03L-0.01L）×1mol/L=0.02mol，由H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，可知?dú)溲趸�鋁的物質(zhì)的量為0.02mol，則氫氧化鎂的質(zhì)量為2.72g-0.02mol×78g/mol=0.02mol，由元素守恒可知，n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=0.02mol，n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.02mol；
B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）+2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）=0.03L×1mol/L+0.02mol×2+0.02mol×3=0.13mol，
故答案為：0.02mol；0.02mol；0.13mol；
（3）C點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據(jù)鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl）=0.13mol，C點(diǎn)加入鹽酸的體積為

0.13mol

1mol/L

=0.13L=130mL，
故答案為：130．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是明確每階段發(fā)生的反應(yīng)，再結(jié)合原子守恒來(lái)分析解答，（3）注意從化學(xué)式變化來(lái)分析，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，題目難度中等．