Question

将一定质量的Mg-Al合金投入到100mL一定物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液至过量，生成沉淀质量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示。   求：

（1）写出20ml-160ml阶段的离子反应方程式             ；

（2）160ml-180ml阶段的离子反应方程式           ；

（3）原合金分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应产生气体的在同温同压下的体积比为___________。

（4）HCl的物质的量浓度为              mol/L。

Answer

（1） Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓

（2）Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O

（3）7：3（4）8

【解析】

试题分析：根据图片知，0～20mL时没有沉淀生成，说明此时发生的反应为酸碱中和反应O H++OH-=H2O，20～160mL时随着NaOH的加入沉淀的量逐渐增加，此时发生的反应为Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓，160～180mL时，随着NaOH的增加，沉淀的量减少，说明发生反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，所以m[Al（OH）3]=（19.4-11.6）g=7.8g，n[Al（OH）3]=7.8g÷78g/mol=0.1mol，n[Mg（OH）2]=11.6g÷58g/mol=0.2mol.

（1）根据以上分析可知20ml～160ml阶段的离子反应方程式为Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓；

（2）根据以上分析可知160ml～180ml阶段的离子反应方程式为Al（OH）3 + OH- = AlO2- + 2H2O；

（3）根据Mg原子守恒得n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.2mol，根据Al原子守恒得n（Al）=n[Al（OH）3]=0.1mol，与足量稀硫酸反应生成氢气是0.2mol＋0.15mol＝0.35mol；与足量氢氧化钠溶液反应时镁不反应，则产生的氢气是0.15mol，所以原合金分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应产生气体的在同温同压下的体积比为0.35mol：0.15mol＝7：3；

（4）160mL时，溶液中的溶质为NaCl，根据原子守恒得n（NaCl） = n（HCl） = n（NaOH） = 0.16L × 5 mol/L = 0.8mol，c（HCl） = 0.8mol ÷ 0.1L = 8mol/L。

【考点定位】本题主要是考查混合物的计算

【名师点晴】该题侧重考查分析计算能力，明确各个顶点溶液中物质成分及发生的反应是解本题关键，结合原子守恒解答，题目难度不大。关于图像的答题需要注意以下几点：①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。③看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。