Question

15．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）加入NaOH溶液0--20mL過(guò)程中反應(yīng)方程式為：HCl+NaOH═NaCl+H₂O．160--180mL過(guò)程中反應(yīng)方程式為Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O．
（2）消耗NaOH溶液160mL時(shí)，所得溶液中的離子有Na⁺ Cl^-，沉淀中Al（OH）₃的質(zhì)量7.8g
（3）合金中Mg的質(zhì)量為4.8g．所用HCl 的物質(zhì)的量濃度為8mol/L．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開(kāi)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，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，據(jù)此回答；
（2）加160mL的NaOH溶液時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaCl，由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開(kāi)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，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，所以最后的11.6g沉淀就是氫氧化鎂，由元素守恒可知n（Mg）=n[Mg（OH）₂]，可以計(jì)算含有的金屬鎂和金屬鋁的物質(zhì)的量，根據(jù)鋁元素守恒計(jì)算產(chǎn)生氫氧化鋁的量；
（3）由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開(kāi)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，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，所以最后的11.6g沉淀就是氫氧化鎂，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；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），再計(jì)算鹽酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：（1）由圖可知，加入NaOH溶液0-20mL過(guò)程中沒(méi)有沉淀，發(fā)生的反應(yīng)方程式為：HCl+NaOH═NaCl+H₂O，從加入20m氫氧化鈉溶液L開(kāi)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，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，故答案為：HCl+NaOH═NaCl+H₂O；Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O；
（2）加160mL的NaOH溶液時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液中的溶質(zhì)為NaCl，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，所以最后的11.6g沉淀就是氫氧化鎂，所以得到氫氧化鋁沉淀是19.4g-11.6g=7.8g，根據(jù)Al元素守恒，所以得到氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量是7.8g，故答案為：Na⁺、Cl^-；7.8；
（3）由圖可知，從加入20m氫氧化鈉溶液L開(kāi)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，再加氫氧化鈉，氫氧化鋁溶解，所以最后的11.6g沉淀就是氫氧化鎂，即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，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$\frac{0.8mol}{0.1L}$=8mol/L．
故答案為：4.8；8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查鎂鋁化合物性質(zhì)、混合物的計(jì)算，以圖象題的形式考查，題目難度中等，分析圖象各階段的發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵，再利用守恒計(jì)算．