Question

把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的悬浊液中逐滴加入1 mol·L^-1 HCl溶液，加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示，试回答：

（1）A点→B点反应的离子方程式为_______________________。

（2）原混合物中AlCl₃的物质的量为______，NaOH的物质的量为_____。

（3）C点加入的HCl溶液体积为_____________。

Answer

AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ 0.02 mol 0.13 mol 130 mL

【解析】

①盐酸加入量在0—10 mL时，沉淀的质量没有改变，说明把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后氢氧化钠有剩余，溶液中溶质为NaAlO2和NaOH，1.16 g白色沉淀是氢氧化镁，盐酸加入量在0—10 mL时，发生反应是H++OH-=H2O，②加入盐酸10—30 mL过程中，发生反应为：AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，B点沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3，B→C发生反应为Mg(OH)2+ 2H+=Mg2++2 H2O、Al(OH)3+ 3H+=Al3++3H2O；

（1）A点→B点沉淀质量增大，该过程为NaAlO2与盐酸反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠，反应的离子方程式为AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓。

（2）A点→B点的反应离子方程式AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓，A点→B点消耗盐酸的体积为20mL，n(HCl)= 1 mol·L-1×0.02L=0.02mol，所以n(AlO2-)=0.02mol，根据铝元素守恒，原混合物中AlCl3的物质的量为0.02mol；根据纵坐标可以知道氢氧化镁的物质的量是0.02mol，根据镁元素守恒，原混合物中MgCl2的物质的量为0.02mol；原混合物溶于水时，发生了反应：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O和Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，AlCl3和MgCl2消耗的NaOH的物质的量为0.02×4+0.02×2=0.12mol；根据图像，盐酸加入量在0—10 mL时，发生反应H++OH-=H2O，所以原混合物溶于水发生反应后剩余的NaOH为0.01mol，所以原有NaOH的物质的量为0.12mol+0.01mol=0.13mol。

（3）B点沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3，根据(2)可知氢氧化铝和氢氧化镁的物质的量均为0.02mol，B→C发生反应为Mg(OH)2 + 2H+ = Mg2+ +2 H2O、Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O；所以B→C消耗盐酸的物质的量是0.02mol×2+0.02mol×3=0.1mol，盐酸的体积是0.1L=100mL，C点加入的HCl溶液体积为100mL+30mL=130mL。