Question

把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐渐加入1.00 mol·L^-1HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。

 

试回答:

（1）A点沉淀的化学式为______。

（2）写出A点至B点发生反应的离子方程式_______。

（3）求原混合物中AlCl₃的质量____和NaOH的物质的量____。

Answer

Mg(OH)2 AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ 2.67g 0.13mol

【解析】

固体组成的混合物溶于足量水后，再加入盐酸时，0-A时沉淀的质量不变，说明溶液中NaOH过量，加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明[Al（OH）4]-转化为Al（OH）3，故A点沉淀物为 Mg（OH）2，AB段发生反应：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg（OH）2、Al（OH）3，B点后发生反应：Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O、Mg（OH）2+2H+=Mg2++2H2O；
由AB段消耗盐酸，结合反应方程式、Al原子守恒计算n（AlCl3），B点溶液中存在的溶质是氯化钠，根据原子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl），则原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl-）=2n（MgCl2）+3n（AlCl3）+n（HCl）。

（1）由上述分析可知，A为Mg(OH)2，因为加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH，再加盐酸沉淀增多，说明[Al（OH）4]-转化为Al（OH）3，故A点沉淀物为 Mg(OH)2，故答案为：Mg(OH)2；

（2）由上述分析可知，A点至B点发生反应的离子方程式为：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，故答案为：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓；

（3）AB段发生反应：[Al（OH）4]-+H+=Al（OH）3↓+H2O，则n[Al（OH）3]=n（HCl）=1mol/L×（0.03-0.01）L=0.02mol，根据铝原子守恒得n（AlCl3）=n[Al（OH）3]=0.02mol，氯化铝的质量为：0.02mol×133.5g/mol=2.67g； A点沉淀的是氢氧化镁，则n（Mg（OH）2）==0.02mol，根据Mg原子守恒得n（MgCl2）=n[Mg（OH）2]=0.02mol，B点溶液中存在的溶质是NaCl，由Na+离子和Cl-离子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl-）=2n（MgCl2）+3n（AlCl3）+n（HCl）=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol，故答案为：2.67g；0.13mol。