Question

7．把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三種固體組成的混合物，溶于足量水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的濁液中，逐滴加入0.5mol/L的鹽酸，加入鹽酸的體積和生成沉淀的質(zhì)量如圖所示：
（1）混合物中NaOH的質(zhì)量是2.6g，AlCl₃的質(zhì)量是1.335g．
（2）P點(diǎn)所表示鹽酸加入體積為130mL．

Answer 1

分析 （1）先分段分析圖象，分析每段圖象所表示的溶液中溶質(zhì)成分是什么，然后結(jié)合方程式、原子守恒求出NaOH、氯化鋁的質(zhì)量；
（2）分析P點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)成分，再次結(jié)合方程式，得氫氧化鈉與鹽酸物質(zhì)的量相等來(lái)求出鹽酸的體積．

解答 解：（1）向所得濁液中，逐滴加入0.5mol/L鹽酸，由加入鹽酸的體積和生成沉淀的質(zhì)量關(guān)系圖分析：
①0-10mL，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質(zhì)量不變，說(shuō)明沉淀是Mg（OH）₂，m[Mg（OH）₂]=0.58g，NaOH、AlCl₃、MgCl₂組成的混合物，溶于足量水發(fā)生反應(yīng)是：MgCl₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaCl；AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，NaOH有剩余，溶液是NaCl、NaAlO₂和NaOH的混合液，該階段發(fā)生反應(yīng)是：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；
②10mL處，加入10ml鹽酸剛好中和未反應(yīng)的NaOH，溶液為NaCl、NaAlO₂；
③10mL-30ml，隨鹽酸的體積增加，生成沉淀的質(zhì)量增加，該階段發(fā)生反應(yīng)是：NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl；
④30mL處，NaAlO₂與鹽酸恰好反應(yīng)，需鹽酸體積為：30ml-10ml=20ml，沉淀質(zhì)量達(dá)到最大，溶液為NaCl溶液；
⑤30mL-P點(diǎn)，隨鹽酸的體積增加，沉淀的質(zhì)量減少，發(fā)生反應(yīng)是：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O、Al（OH）₃+3 HCl=AlCl₃+3H₂O；
⑥P點(diǎn)，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反應(yīng)，溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，
選30mL處，計(jì)算NaOH的質(zhì)量，此時(shí)溶液為NaCl溶液，溶液中Cl^-來(lái)源于原混合物中的AlCl₃、MgCl₂和加入的30mlHCl，溶液中Na⁺來(lái)源于原混合物中的NaOH，
    NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl
 0.01mol 0.02L×0.5mol/L=0.01mol   
由Al原子守恒得原混合物中n（AlCl₃）=n（NaAlO₂）=0.01mol，氯化鋁的質(zhì)量為：133.5g/mol×0.01mol=1.335g；
由Mg原子守恒得原混合物中n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，
由Na⁺離子和Cl^-離子守恒得：n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.01mol×2+0.01mol×3+0.03L×0.5mol/L=0.065mol，
所以原混合物中NaOH的質(zhì)量為：m（NaOH）=0.065mol×40g/mol=2.6g，
故答案為：2.6；1.335；
（2）液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，P點(diǎn)所加鹽酸相等于用于中和原混合物中的NaOH，
此時(shí)所加鹽酸物質(zhì)的量：n（HCl）=n（NaOH）=0.065mol，
P點(diǎn)所表示鹽酸的體積為：V=$\frac{0.065mol}{0.5mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案為：130．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確每段圖象發(fā)生的方程式、拐點(diǎn)表示的含義及每個(gè)拐點(diǎn)表示的溶液中溶質(zhì)的成分為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．