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：mL，纵坐标质量单位：g）求：

（1）合金中镁的质量

（2）所用盐酸的浓度。

Answer

（1）4.8g；（2）8mol/L。

【解析】

试题分析：（1）由图可知，从加入20mL氢氧化钠溶液开始产生沉淀，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m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g；（2）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c(HCl)=n÷V=0.8mol÷0.1L=8mol/L。

【考点定位】考查镁铝化合物性质、混合物的计算的知识。

【名师点睛】镁铝是比较活泼的金属，与盐酸等非氧化性的酸反应变为金属阳离子进入溶液，当加入碱NaOH达到沉淀最大值时，金属阳离子变为Mg(OH)2、Al(OH)3，溶液为NaCl溶液，可利用元素守恒确定反应消耗的盐酸或NaOH的物质的量。若要计算金属混合物的成分，可根据Al(OH)3是两性物质，可以与过量NaOH反应，变为可溶性的物质，最后沉淀不再减少时的沉淀就是Mg(OH)2，利用溶解Al(OH)3消耗NaOh的体积就可得到Al(OH)3的质量，进而根据Al元素守恒，确定Al的质量及Mg的质量。