Question

將3.9g Mg、Al合金溶于400mL一定物質(zhì)的量濃度的HCl溶液中，恰好完全反應(yīng)，再向反應(yīng)后的溶液中加入等體積1mol/L的NaOH溶液時(shí)，生成沉淀的量最大（反應(yīng)過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì)），求：
（1）生成沉淀的最大物質(zhì)的量是多少？
（2）原HCl溶液的物質(zhì)的量濃度？

Answer 1

解：Mg、Al合金溶于HCl溶液中，恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)為MgCl₂、AlCl₃，再向反應(yīng)后的溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的量最大，故鎂離子、鋁離子與氫氧根離子恰好反應(yīng)生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，故所得的溶液中溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)電荷守恒可知，Mg、Al合金提供的電子的物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，
（1）氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：0.4L×1mol/L=0.4mol，令Mg、Al的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：

解得：x=0.05，y=0.1，
故沉淀的最大物質(zhì)的量為：0.05mol+0.1mol=0.15mol，
答：所得沉淀的最大物質(zhì)的量為0.15mol；
（2）根據(jù)Cl原子守恒有n（HCl）=n（NaCl），故鈉離子守恒有n（NaCl）=n（NaOH），故n（HCl）=n（NaOH），原鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等，根據(jù)c=可知，二者濃度相等，故原鹽酸溶液的濃度為1mol/L，
答：原鹽酸溶液的濃度為1mol/L．
分析：Mg、Al合金溶于HCl溶液中，恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)為MgCl₂、AlCl₃，再向反應(yīng)后的溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的量最大，故鎂離子、鋁離子與氫氧根離子恰好反應(yīng)生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，故所得的溶液中溶質(zhì)為NaCl，
根據(jù)電荷守恒可知，Mg、Al合金提供的電子的物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，
（1）令Mg、Al的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量之和與提供的電子的物質(zhì)的量列方程計(jì)算x、y的值，進(jìn)而計(jì)算Mg（OH）₂、Al（OH）₃的物質(zhì)的量之和；
（2）根據(jù)Cl原子守恒有n（HCl）=n（NaCl），故鈉離子守恒有n（NaCl）=n（NaOH），故n（HCl）=n（NaOH），原鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等，根據(jù)c=可知，二者濃度相等．
點(diǎn)評(píng)：考查混合物的有關(guān)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算等，難度中等，清楚反應(yīng)過(guò)程與判斷計(jì)算提供的電子的物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量是關(guān)鍵，