Question

【題目】一定質(zhì)量的鎂、鋁混合物投到2mol·L－1的鹽酸中，待金屬完全溶解后，再向溶液中逐滴加入2mol·L－1的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液的體積關(guān)系如圖所示。

則：

（1）0～amL、a～80mL、80～90mL對應(yīng)反應(yīng)的離子方程式分別為：

①0～amL：___；

②amL～80mL：__、__；

③80mL～90ml：___。

（2）金屬鋁的質(zhì)量為___。

（3）鹽酸的體積是__mL。

（4）=__。

（5）a=__。

Answer 1

【答案】OH-＋H＋=H2O Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓ Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O 0.54g 80 1.5(或3∶2) 20(mL)

【解析】

0～a段沒有生成沉淀，說明鹽酸過量，加入的氫氧化鈉與氯化氫反應(yīng)；a～80段開始生成沉淀，加入80mL氫氧化鈉溶液后沉淀達(dá)到最大量，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaCl；80～90段氫氧化鋁開始溶解，溶解氫氧化鋁消耗了10mLNaOH，則氫氧化鋁沉淀的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.01L＝0.02mol；當(dāng)加入90mLNaOH溶液后氫氧化鋁完全溶解，此時(shí)沉淀只有氫氧化鎂，

(1)①0～amL為氫氧化鈉與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉和水；

②amL～80mL為氫氧化鈉分別于氯化鋁和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氧化鎂沉淀與氯化鈉；

③80mL～90ml為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；

(2)氫氧化鈉的體積在80至90mL段內(nèi)，所有的氫氧化鈉用于溶解氫氧化鋁，根據(jù)氫氧化鈉的量確定氫氧化鋁的量，根據(jù)原子守恒確定金屬鋁的量；

(3)加入80mL氫氧化鈉溶液時(shí)，溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒可以計(jì)算出氯化氫的物質(zhì)的量，再根據(jù)V＝計(jì)算出鹽酸的體積；

(4)由圖得到氫氧化鎂的質(zhì)量，根據(jù)公式計(jì)算出氫氧化鎂的物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒確定金屬鎂的量；

(5)根據(jù)金屬鎂和鋁的物質(zhì)的量算出氯化鋁和氯化鎂的物質(zhì)的量，根據(jù)化學(xué)方程式算出氫氧化鈉反應(yīng)的物質(zhì)的量，用公式算出體積，則a=80-氫氧化鈉的體積，據(jù)此解答。

0～a段沒有生成沉淀，說明鹽酸過量，加入的氫氧化鈉與氯化氫反應(yīng)；a～80段開始生成沉淀，加入80mL氫氧化鈉溶液后沉淀達(dá)到最大量，此時(shí)溶液中的溶質(zhì)為NaCl；80～90段氫氧化鋁開始溶解，溶解氫氧化鋁消耗了10mLNaOH，則氫氧化鋁沉淀的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.01L＝0.02mol；當(dāng)加入90mLNaOH溶液后氫氧化鋁完全溶解，此時(shí)沉淀只有氫氧化鎂；

(1)①0～amL為氫氧化鈉與氯化氫反應(yīng)生成氯化鈉和水，離子方程式為：OH-＋H＋=H2O；

②amL～80mL為氫氧化鈉分別于氯化鋁和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鋁和氫氧化鎂沉淀與氯化鈉，離子方程式為：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；

③80mL～90ml為氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式為：Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O；

故答案為：OH-＋H＋=H2O；Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓；Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；Al(OH)3＋OH－=AlO2-＋2H2O；

(2)從橫坐標(biāo)80mL到90mL這段可以得出：n(Al(OH)3)＝n(NaOH)＝0.01L×2mol/L＝0.02mol，則n(Al)＝n(Al(OH)3)＝0.02mol，原混合物中鋁的質(zhì)量為：27g/mol×0.02mol＝0.54g；故答案為：0.54g；

(3)加入80mL氫氧化鈉溶液時(shí)，溶質(zhì)為NaCl，則n(HCl)＝n(NaOH)＝2mol/L×0.08L＝0.16mol，鹽酸的體積為：＝0.08L＝80mL；故答案為：80；

(4)由圖可知m(Mg(OH)2)=1.74g，則n(Mg)=n(Mg(OH)2)==0.03mol，==1.5；故答案為：1.5(或3∶2)；

(5)根據(jù)元素守恒，n(MgCl2)= n(Mg) =0.03mol，n(AlCl3)=n(Al)=0.02mol，與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂和氫氧化鋁兩種沉淀時(shí)消耗的n(NaOH)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)==0.12mol，則V(NaOH)==0.06L=60mL，則與氯化氫反應(yīng)的氫氧化鈉的體積a=80mL-60mL=20mL，故答案為：20(mL)。