Question

12．計算題：
將0.2molMg、Al的混合物用鹽酸完全溶解，放出標準狀況下5.6L氣體，然后再滴入2mol/LNaOH溶液，請回答：
（1）求該混合物中Mg、Al的物質(zhì)的量？（寫計算過程）
（2）若該Mg、Al的混合物與鹽酸恰好完全反應，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=250mL．
（3）若該Mg、Al混合物溶于200mL 3mol/L鹽酸后，滴入NaOH溶液，使所得沉淀中無Al（OH）₃，則滴入NaOH溶液的體積最少為350mL．

Answer 1

分析 鎂鋁合金與鹽酸發(fā)生：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，設合金中Mg為xmol，Al為ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{x+1.5y=\frac{5.6}{22.4}}\end{array}\right.$，解之得x=0.1，y=0.1，加入NaOH溶液，可發(fā)生Mg²⁺+20H^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+30H^-=Al（OH）₃↓，如NaOH過量，則發(fā)生Al³⁺+40H^-=AlO₂^-+2H₂O，結合反應的離子方程式計算．

解答 解：（1）鎂鋁合金與鹽酸發(fā)生：Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑、2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，設合金中Mg為xmol，Al為ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.2}\\{x+1.5y=\frac{5.6}{22.4}}\end{array}\right.$，解之得x=0.1，y=0.1，答：混合物中Mg、Al的物質(zhì)的量為n（Mg）=0.1mol、n（Al）=0.1mol；
（2）若該Mg、Al的混合物與鹽酸恰好完全反應，在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg²⁺、Al³⁺剛好沉淀完全，
則發(fā)生：Mg²⁺+20H^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+30H^-=Al（OH）₃↓，
則需要n（NaOH）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，
V（NaOH）=$\frac{0.5mol}{2mol/L}$=0.25L=250mL，
故答案為：250；
（3）若該Mg、Al混合物溶于200mL 3mol/L鹽酸后，n（HCl）=0.2L×3mol/L=0.6mol，消耗n（HCl）=2n（Mg）+3n（Al）=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，
剩余HCl0.6mol-0.5mol=0.1mol，
滴入NaOH溶液，使所得沉淀中無Al（OH）₃，
則發(fā)生H⁺+0H^-=H₂O，Mg²⁺+20H^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+40H^-=AlO₂^-+2H₂O，
則需要n（NaOH）=n（HCl）+2n（Mg）+4n（Al）=0.1mol+2×0.1mol+4×0.1mol=0.7mol，
V（NaOH）=$\frac{0.7mol}{2mol/L}$=0.35L=350mL，
故答案為：350．

點評 本題考查化學反應方程式的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應、物質(zhì)的量關系、氫氧化鋁的兩性等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．