Question

将一定质量的镁铝合金投入100mL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5mol/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过程中反应的离子方程式为____________________；沉淀中Al(OH)3的质量为____________g。

（2）合金中Mg的质量为___________；所用HCl的物质的量浓度为___________mol/L。

Answer

（1）H++OH-=H2O 7.8 （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，离子方程式是H++OH-=H2O；滴加NaOH溶液160mL时沉淀量最大，继续滴加，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，消耗NaOH的物质的量为5mol/L×0.02L=0.1mol，则Al(OH)3的质量为78g/mol×0.1mol=7.8g；（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。

【考点定位】考查镁铝化合物性质、混合物的计算

【名师点晴】分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，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。