Question

将3.9gMg、Al合金溶于一定物质的量浓度的HCl溶液400ml中，刚好完全反应，经检测合金和盐酸都无剩余，再向反应后的溶液中加入1mol/L的NaOH溶液后，生成沉淀，如果加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大时，溶液的总体积刚好为800ml，假设完全反应（不考虑体积变化），请求：
（1）生成的沉淀的最大值是多少？
（2）原合金中Mg的质量百分含量（计算结果保留一位小数点）．

Answer 1

分析：加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大时，溶液的总体积刚好为合金溶解时的体积的两倍，
即所用NaOH溶液的体积为800ml-400ml=400ml=0.4L，
由Mg

2HCl

MgCl₂

2NaOH

Mg（OH）₂，Al

3HCl

AlCl₃

3NaOH

Al（OH）₃，根据关系式计算．

解答：解：加入一定量的NaOH溶液后沉淀量最大时，溶液的总体积刚好为合金溶解时的体积的两倍，
即所用NaOH溶液的体积为800ml-400ml=400ml=0.4L，所以n（NaOH）=0.4L×1mol/L=0.4mol，
（1）根据Mg

2HCl

MgCl₂

2NaOH

Mg（OH）₂，Al

3HCl

AlCl₃

3NaOH

Al（OH）₃，
可知3.9gMg、Al合金最终得到的是Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀，
则沉淀的质量m（氢氧化物）=m（合金）+m（OH^-），
根据转化关系式可知：n（OH^-）=n（NaOH）=0.4L×1mol/L=0.4mol，
m（OH^-）=0.4mol×17g/mol=6.8g，
所以沉淀的质量为m（氢氧化物）=m（合金）+m（OH^-）=3.9g+6.8g=10.7g，
答：生成的沉淀的最大值是10.7g．
（2）设3.9gMg、Al合金中Mg的物质的量为x，Al的物质的量为y，则

24x+27y=3.9 58x+78y=10.7

解之得：

x=0.05 y=0.1

即：镁、铝的物质的量分别为0.05mol、0.1mol，
所以Mg的质量为0.05mol×24g/mol=1.2g，
质量分数为

1.2g

3.9g

×100%=30.8%，
答：原合金中Mg的质量百分含量为30.8%．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度中等，注意关系式法和守恒法在解答中的重要应用，即可快速解答此题．