Question

（8分：每空2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的混合液，由Na+离子守恒可知，

n（NaCl）=n（Na+）=n（NaOH）=0.16L×2mol/L=0.32mol，200mL 4mol/L的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4mol/L×0.2L=0.8mol，设混合物中含有MgCl2xmol、AlCl3为ymol，则：

根据Mg原子、Al原子守恒有：x+y=0.2，

根据Cl-离子守恒有：2x+3y=0.8-0.32=0.48，

联立方程解得：x=0.12、y=0.08，

所以金属粉末中：n（Mg）=0.12mol、n（Al）=y=0.08mol；

（2）0～V1段，滴入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H＋＋OH－=H2O；（3）当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时，溶液中溶质只有NaCl，根据Cl-离子和Na+离子守恒有：n（Na+）=n（NaCl）=n（HCl）=4mol/L×0.2L=0.8mol，所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V（NaOH）==0.4L=400mL；（4）由于为金属混合物，则a＜1，Al的物质的量为：0.1×（1-a）mol，反应后的混合溶液再加入840mL 2mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)3，则溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知：n（NaAlO2）=0.1×（1-a）mol，根据钠离子守恒，应满足：n（NaOH）≥2n（Na2SO4）+n（NaAlO2），即0.84×2≥2×0.2×4+0.1×（1-a），解得：a≥0.6，所以a的取值范围为：0.6≤a＜1。

考点：考查有关混合物反应的计算。