Question

【題目】一定質量的鎂、鋁混合物投到2molL﹣1的鹽酸中，待金屬完全溶解后，向溶液中加入2molL﹣1的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質量與加入氫氧化鈉溶液的體積關系如圖所示．則：
（1））80～90mL對應反應的離子方程式 ．
（2）金屬鋁的質量為
（3）鹽酸的體積是mL．
（4）a的取值范圍是 ．
（5）n（Mg）/n（Al）的最大值是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O
（2）0.54g
（3）80
（4）0≤a＜50
（5）2.5
【解析】解：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；a～80段開始生成沉淀，加入80mL氫氧化鈉溶液后沉淀達到最大量，此時溶液中的溶質為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的量為：2mol/L×0.01L=0.02mol；當加入90mLNaOH溶液后氫氧化鋁完全溶解，此時沉淀只有氫氧化鎂，（1）根據分析可知，80～90mL對應反應的離子方程式：Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O，所以答案是：Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O；（2）從橫坐標80mL到90mL這段可以得出：n（Al（OH）3）=0.02mol，則n（Al）=n（Al（OH）3）=0.02mol，原混合物中鋁的質量為：27g/mol×0.02mol=0.54g，所以答案是：0.54；（3）加入80mL氫氧化鈉溶液時，溶質為NaCl，則：n（HCl）=n（NaOH）=2mol/L×0.08L=0.16mol，鹽酸的體積為： =0.08L=80mL，所以答案是：80；（4）假設鹽酸溶解金屬后沒有剩余，此時酸恰好與合金反應完全，即a=0，通過極值法，當合金中完全是鋁時，因為沉淀Al3+需要消耗NaOH溶液的體積為30mL，從圖可知，中和過量的酸所消耗的堿液體積最大為50mL，但是假設不成立，最大值是不存在的，所以的取值范圍為 0≤a＜50，所以答案是：0≤a＜50；（5）n（Al）=n（Al（OH）3）=2molL﹣1×0.01L=0.02mol，所以沉淀Al3+需要消耗的OH﹣為0.06mol，即NaOH溶液的體積為30mL，鎂離子和鋁離子沉淀完全消耗的堿的體積為（80﹣a）mL，若假設鹽酸沒有剩余，所以沉淀Mg2+需要NaOH溶液的體積最大值為：80mL﹣30mL=50mL，n（Mg）的最大值為： =0.05mol，所以該合金中鎂鋁兩元素物質的量之比的最大值為：0.05mol：0.02mol=2.5，所以答案是：2.5．