Question

【題目】將一定質量的鎂鋁合金投入100 mL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5 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的質量與加入的NaOH溶液的體積關系如圖所示。

（1）加入NaOH溶液0～20 mL時的反應的離子方程式為________________，160～180 mL時的反應的離子方程式為____________________________。

（2）合金中Mg的質量為________g，所用HCl的物質的量濃度為________mol/L。

Answer 1

【答案】H＋＋OH－===H2O Al(OH)3＋OH－===AlO＋H2O )4.8 8

【解析】

(1)由題圖可知，加入NaOH溶液的體積小于20 mL時，沒有沉淀生成，說明原溶液中溶解Mg、Al后，鹽酸有剩余，則發生的反應為HCl＋NaOH=NaCl＋H2O；繼續滴加NaOH溶液至160 mL時，沉淀量最大，沉淀為Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液為NaCl溶液；再繼續滴加NaOH溶液，發生反應：Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O。

(2)由題圖可知，產生沉淀的過程中消耗氫氧化鈉溶液140 mL，由OH－守恒可知3n[Al(OH)3]＋2n[Mg(OH)2]＝n(NaOH)＝(0.16 L－0.02 L)×5 mol/L＝0.7 mol；溶解Al(OH)3的過程中發生反應Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，消耗氫氧化鈉溶液20 mL，所以n[Al(OH)3]＝(0.18 L－0.16 L)×5mol/L＝0.1 mol，故n[Mg(OH)2]＝0.2 mol，由原子守恒可知n(Mg)＝n[Mg(OH)2]＝0.2 mol，所以Mg的質量為0.2 mol×24 g/mol＝4.8 g。加入氫氧化鈉溶液為160 mL時，沉淀量最大，溶液為氯化鈉溶液，根據鈉原子守恒，溶液中n(NaCl)＝n(NaOH)＝0.16 L×5 mol/L＝0.8 mol，根據氯原子守恒n(HCl)＝n(NaCl)＝0.8 mol，故HCl的物質的量濃度為 ＝8 mol/L。