Question

（14分）将镁、铝的混合物共0.2 mol， 溶于200 mL 4 mol·L^—1的盐酸溶液中，然后再滴加2mol·L^—1的NaOH溶液。请回答下列问题：

（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示。当V₁=160 mL时，则金属粉末中n (Al)=             mol；

（2）0～V₁段发生的反应的离子方程式为                                ；

（3）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg²⁺、Al³⁺ 刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝          mL；

（4）若镁、铝的混合物仍为0.2 mol，其中镁粉的物质的量分数为a，改用200 mL 4mol·L^—1的硫酸溶解此混合物后，再加入840mL 2 mol·L^—1的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)₃，则a的取值范围为            。

Answer

（1）0.08 （2）H＋＋OH－=H2O （3）400 （4）0.6≤a＜1

【解析】

试题分析：（1）当V1＝160mL时，此时，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，由Na+离子守恒可知，n（NaCl）＝n（NaOH）＝0.16L×2mol/L＝0.32mol。令MgCl2为xmol，AlCl3为ymol，则：根据Mg原子、Al原子守恒有：x+y＝0.2，根据氯离子守恒有：2x+3y+0.32＝0.2×4，解得：x＝0.12、y＝0.08；

（2）0～V1段没有产生沉淀，说明加入的氢氧化钠中和过量的盐酸，离子方程式为H＋＋OH－=H2O；

（3）若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg2+、Al3+ 刚好沉淀完全，此时溶液恰好是氯化钠溶液，则高考氯离子守恒可知氯化钠的物质的量是0.8mol，则再根据钠离子守恒可知氢氧化钠的物质的量是0.8mol，所以氢氧化钠溶液的体积是0.8mol÷2mol/L＝0.4L＝400mL。

（4）若混合物仍为0.2mol，其中镁的物质的量分数为a，用200mL4mol•L-1硫酸溶解后，再加入840mL 2mol•L-1氢氧化钠溶液，所得溶液无Al（OH）3沉淀，证明生成的氢氧化铝全部和氢氧化钠反应，由上述分析知：当恰好形成沉淀时需要氢氧化钠溶液的体积为（0.2L×4mol/L×2）÷2mol/L＝0.8L＝800ml，再加入40mL2mol•L-1氢氧化钠溶液，所得Al（OH）3沉淀完全溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠，Al（OH）3 +NaOH＝NaAlO2+2H2O，Al（OH）3最大取值0.08mol，即0＜n（Al）≤0.08mol，n（Mg）+n（Al）＝0.2mol，则0.12≤0.2a，解得a≥0.6，但一定小于1。

考点：考查镁、铝混合物的有关计算