Question

【題目】將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入100mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中，若合金全部溶解，向所得溶液中滴加10.0 mol/L NaOH溶液至過(guò)量，生成沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液體積的關(guān)系如下圖所示。

(1)當(dāng)加入NaOH溶液80mL到90mL時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：_______________________________。

(2)當(dāng)沉淀達(dá)到最大值時(shí)，其中Al(OH)3的質(zhì)量為______________g；

(3)原鹽酸的物質(zhì)的量濃度為_______________mol/L；

(4)若所取鹽酸的體積和濃度均保持不變，為保證加入100mL 10.0 mol/L NaOH溶液時(shí)最終無(wú) Al(OH)3生成，則此時(shí)所取合金中含Al的物質(zhì)的量即n(Al)的取值范圍為_________________。

Answer 1

【答案】Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O 7.8 8 0＜n(Al)≤0.2

【解析】

向所得溶液中滴加10.0mol/LNaOH溶液，在滴加NaOH溶液到體積為10mL過(guò)程中，沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明鹽酸有剩余，發(fā)生反應(yīng)NaOH+HCl=NaCl+H2O，10～80mL發(fā)生反應(yīng)：MgCl2+2NaOH＝Mg(OH)2↓+2NaCl、AlCl3+3NaOH＝Al(OH)3↓+3NaCl，80mL時(shí)沉淀達(dá)最大值，溶液中溶質(zhì)為NaCl，80～90mL發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O，90mL時(shí)，沉淀質(zhì)量不再減小，氫氧化鋁反應(yīng)完全，溶液中溶質(zhì)為NaAlO2、NaCl，結(jié)合反應(yīng)的方程式和原子守恒解答。

（1）由圖像變化可知80～90mL時(shí)沉淀質(zhì)量減少，說(shuō)明氫氧化鈉溶解氫氧化鋁，則發(fā)生反應(yīng)Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O；

（2）根據(jù)反應(yīng)Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O由鋁元素守恒可知n[Al(OH)3]=n（NaAlO2）=0.01L×10.0mol/L=0.1mol，Al(OH)3的質(zhì)量為0.1mol×78g/mol=7.8g；

（3）當(dāng)加入NaOH溶液為80mL時(shí)沉淀達(dá)到最大值，溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)鈉離子、氯離子守恒可知：n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）=0.08L×10.0mol/L=0.8mol，故c（HCl）=0.8mol÷0.1L=8mol/L；

（4）加入100mL10.0mol/LNaOH溶液后最終無(wú)Al(OH)3生成，Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-，溶質(zhì)為NaCl、NaAlO2，沉淀為Mg(OH)2，根據(jù)鈉離子守恒：n（NaOH）≥n（NaCl）+n（NaAlO2），n（NaCl）=0.8mol，則n（NaAlO2）≤n（NaOH）-n（NaCl）=0.1L×10.0mol/L-0.8mol=0.2mol，由于是混合物，Al的物質(zhì)的量不可能為0，故0＜n(Al)≤0.2mol。