Question

将一定质量的镁铝合金投入100 mL 一定浓度的盐酸中，合金完全溶解。向所得溶液中滴加浓度为5 mol/L 的NaOH 溶液，生成的沉淀跟加入的NaOH 溶液的体积关系如图。(横坐标体积单位是mL，纵坐标质量单位是g)

求：

（1）加入NaOH 溶液0--20mL 过程中反应的化学方程式为_______________________。

160--180mL 过程中反应的离子方程式为__________________________。

（2）合金中Mg 的质量为____________g，所用HCl 的物质的量浓度为____________mol/L。

Answer

（1）HCl + NaOH═NaCl+ H2O Al(OH)3 + OH- ═AlO2- +2 H2O（2）4.8 8

【解析】

试题分析：（1）由图可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H2O；继续滴加NaOH溶液，到氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液．再继续滴加NaOH溶液，氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；（2）由图可知，从加入20m氢氧化钠溶液L开始产生沉淀，加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，该阶段消耗氢氧化钠140mL，由氢氧根守恒可知3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)=(0.16L-0.02L)×5mol/L=0.7mol．从加入氢氧化钠溶液160mL～180mL溶解氢氧化铝，该阶段发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，所以n[Al(OH)3]=(0.18L-0.16L)×5mol/L=0.1mol，故3×0.1mol+2n[Mg(OH)2]=0.7mol，解得n[Mg(OH)2]=0.2mol，由元素守恒可知n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.2mol，所以Mg的质量为0.2mol×24g/mol=4.8g；加入氢氧化钠溶液为160mL时，沉淀量最大，此时为Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液为氯化钠溶液，根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.16L×5mol/L=0.8mol，根据氯元素守恒n(HCl)=0.8mol，故盐酸的物质的量浓度为0.8mol/0.1L=8mol/L。

考点：考查镁铝化合物性质、混合物的计算。