Question

将一定质量的镁铝合金，投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金即溶解．向所得溶液中滴加5 mol·L^－1　NaOH溶液，生成的沉淀质量与加入NaOH溶液体积如图所示，由图中数据分析计算：

(1)原合金中镁的质量为________g．

(2)铝的质量为________g．

(3)盐酸的物质的量浓度为________mol·L^－1．

Answer 1

答案：(1)4.8;(2)2.7;(3)8
解析：

镁铝合金投入100 mL一定浓度的盐酸中，合金即溶解，发生的反应为：Mg＋2H+Mg2+＋H2↑，2Al＋6H+2Al3+＋3H2↑；向所得溶液中滴加5 mol·L－1　NaOH溶液，由图象可知，滴加5 mol·L－1　NaOH溶液0－20 mL时，溶液中无沉淀生成，说明盐酸过量，发生的反应为：H+＋OH－H2O；滴加5 mol·L－1　NaOH溶液20－160 mL时，此时生成的沉淀量最大，为Al(OH)3和Mg(OH)2，发生的反应为：Al3+＋3OH－Al(OH)3↓，Mg2+＋2OH－Mg(OH)2↓；滴加5 mol·L－1　NaOH溶液160－180 mL，消耗NaOH溶液20 mL，把生成的Al(OH)3沉淀溶解，此时沉淀只有Mg(OH)2，即发生的反应为：Al(OH)3＋OH－＋2H2O．由题意可得合金中镁的质量为4.8 g． 　　(2)滴加5 mol·L－1　NaOH溶液160－180 mL，消耗NaOH溶液20 mL，把生成的Al(OH)3沉淀溶解，此时沉淀只有Mg(OH)2，即发生的反应为：Al(OH)3＋OH－＋2H2O．可得：n(Al)＝n[Al(OH)3]＝n(OH－)＝5 mol·L－1×0.02 L＝0.1 mol，所以m(Al)＝2.7 g． 　　(1)滴加5 mol·L－1　NaOH溶液20－160 mL时，此时生成的沉淀量最大，为Al(OH)3和Mg(OH)2，发生的反应为：Al3+＋3OH－Al(OH)3↓，Mg2+＋2OH－Mg(OH)2↓；此时消耗的碱的物质的量为5 mol·L－1×0.14 L＝0.7 mol；发生反应Al3+＋3OH－Al(OH)3↓时，消耗的碱的物质的量为0.1 mol×3＝0.3 mol；发生反应Mg2+＋2OH－Mg(OH)2↓时，生成Mg(OH)2消耗的碱的物质的量为0.7 mol－0.3 mol＝0.4 mol，n(Mg)＝×0.4 mol＝0.2 mol，m(Mg)＝4.8 g． 　　(3)利用元素守恒：盐酸中的Cl－存在于MgCl2、AlCl3、滴加5 mol·L－1　NaOH溶液0－20 mL时生成的NaCl中．n(HCl)＝n(NaCl)＋2n(MgCl2)＋3n(AlCl3)＝0.1 mol＋0.4 mol＋0.3 mol＝0.8 mol，c(HCl)＝＝8 mol·L－1．