Question

【題目】將鎂和鋁的混合物0.1mol溶于100mL 2 mol/L的H2SO4溶液中，然后滴加1 mol/L的NaOH溶液。在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如圖所示。請回答：

（1）寫出0--V1段直線發生反應的離子方程式________________________________。

（2）a點的沉淀有______________________ 。

（3）若當V1=140mL時，則金屬粉末中n（Mg）=______mol，V2=__________mL。

Answer 1

【答案】H++OH-=H2O Al(OH)3 Mg(OH)2 0.04mol 460mL

【解析】

將鎂和鋁的混合物0.1mol溶于100mL 2 mol/L的H2SO4溶液中生成硫酸鎂、硫酸鋁和氫氣，根據圖像可知開始階段沒有沉淀生成，說明硫酸過量，結合曲線的變化趨勢和有關反應的分析解答。

（1）0－V1段直線沒有產生沉淀，說明發生中和反應，反應的離子方程式為H++OH-＝H2O。

（2）當溶液中氫離子完全被消耗以后，繼續加入氫氧化鈉溶液沉淀鎂離子和鋁離子，則a點的沉淀有氫氧化鎂和氫氧化鋁。

（3）0－V1發生反應2NaOH+H2SO4＝Na2SO4+2H2O。若當V1＝140mL時，消耗氫氧化鈉的物質的量是0.14mol，則剩余硫酸的物質的量是0.07mol，因此與金屬反應的硫酸的物質的量是0.2mol－0.07mol＝0.13mol。設鎂和鋁的物質的量分別是xmol、ymol，則x+y＝0.1、x+1.5y＝0.13，解得x＝0.04、y＝0.06，即金屬粉末中n（Mg）＝0.04mol。a點時形成硫酸鈉溶液，根據原子守恒可知硫酸鈉的物質的量是0.2mol，則氫氧化鈉的物質的量是0.4mol，因此消耗氫氧化鈉溶液的體積為400mL。生成氫氧化鋁是0.06mol，根據Al(OH)3+NaOH＝NaAlO2+2H2O可知消耗氫氧化鈉是0.06mol，體積為60mL，所以V2＝460mL。