Question

【題目】將一定質量的Mg—Al合金投入100mL一定物質的量濃度的某HCl溶液中，充分反應。向反應后的溶液中逐滴加入一定物質的量濃度的NaOH溶液，生成沉淀的質量與所加NaOH溶液的體積關系如圖所示。回答下列問題。

（1）原Mg-Al合金的質量是_________，合金中Mg與Al的物質的量之比是________；

（2）所加NaOH溶液的物質的量濃度是________________；

（3）原HCl溶液的物質的量濃度是_____________________。

（4）向含有0.1molNH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入5mol·L-1NaOH溶液，開始發(fā)現熔液中出現白色沉淀并逐漸增多；一段時間后有刺激性氣味的氣體(NH3)逸出；最后白色沉淀逐漸減少并最終消失。請在下圖中畫出生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系示意圖。________

Answer 1

【答案】 5.1 g 1∶1 6 mol·L1 5 mol·L1

【解析】分析圖象可知，Mg—Al合金與HCl反應時，鹽酸過量，圖象中各線段對應的化學反應如下：OA段：①H＋＋OH－=H2O，AB段：②Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓和③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，BC段：④Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。據此解析如下：

(1) B點對應的沉淀為Al(OH)3和Mg (OH)2，其總質量為13.6g，C點對應的沉淀為Mg (OH)2，其質量為5.8g，所以n[Mg (OH)2]= n(Mg)=0.1mol，即金屬鎂的質量為2.4g；則

n(Al)= n[Al(OH)3]= =0.1mol，則金屬鋁的質量為2.7g，所以合金中Mg與Al的物質的量之比為1∶1，合金的總質量為5.1g。

(2) 由(1)的分析可知 n[Al(OH)3] =0.1mol，則反應④中溶解Al(OH)3沉淀需要n(NaOH)= 0.1mol，BC段加入氫氧化鈉溶液的體積為20mL，所以c(NaOH)= = 5mol/L。

(3)當加入NaOH溶液的體積為120mL時，即B點的溶液中溶質只有NaCl，根據其組成比即n(Na+)=n(Cl－)，可得n(NaOH)=n(HCl)=0.12L×5mol/L=0.60mol，所以c(HCl)= =

6mol/L。

(4)據題意，加入NaOH溶液時，先與Al3＋反應，再與NH4+反應，最后Al(OH)3溶解，反應的離子方程式依次為①Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，②NH4+＋OH－=NH3+H2O，③Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O，由NH4Al(SO4)2的物質的量為0.1mol和c(NaOH)= 5mol/L，求出反應①中生成n[Al(OH)3] =0.1mol，消耗V(NaOH)=60mL，反應②消耗V(NaOH)=20mL，反應③消耗V(NaOH)=20mL，由此可畫出圖象如答案所示。