Question

將0.1mol的鎂鋁混合物溶于100mL 4mol?L^-1 HCl溶液中，然后滴加1mol?L^-1的NaOH溶液．請(qǐng)回答：若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量（m）隨加入NaOH溶液體積（V）的變化如圖所示：
（1）寫出下列各段過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
①O→V₁

 

②V₁→A

 

③A→B

 

（2）當(dāng)V₁=140mL時(shí)，金屬混合物中m（Mg）=

 

 g，V₂=

 

 mL．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,離子方程式的書寫,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：圖示題

分析：（1）由圖可知，從開始至加入NaOH溶液V₁mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后，鹽酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：H⁺+OH^-=H₂O；
繼續(xù)滴加NaOH溶液，到氫氧化鈉溶液為A時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，再繼續(xù)滴加NaOH溶液，氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）由圖可知，0～V₁發(fā)生H⁺+OH^-=H₂O，V₁～A發(fā)生Mg²⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為沉淀的反應(yīng)，A→B段發(fā)生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，結(jié)合反應(yīng)及原子守恒計(jì)算解答．

解答： 解：（1）由圖可知，從開始至加入NaOH溶液V₁mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后，鹽酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：H⁺+OH^-=H₂O；
繼續(xù)滴加NaOH溶液，到氫氧化鈉溶液為A時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃，溶液為氯化鈉溶液，再繼續(xù)滴加NaOH溶液，氫氧化鋁與氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
故答案：①H⁺+OH^-=H₂O；②Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃；③Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）若V₁=140mL，說明鹽酸有剩余，剩余鹽酸的物質(zhì)的量=1mol/L×0.14L=0.14mol，則和金屬反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量=4mol/L×0.1L-0.14mol=0.26mol，
設(shè)鎂的物質(zhì)的量是x，鋁的物質(zhì)的量是y，

x+y=0.1 2x+3Y=0.26

，解得x=0.04mol，y=0.06mol，
即鎂的質(zhì)量是0.04mol×24g/mol=0.96g，
B點(diǎn)時(shí)溶液中的溶質(zhì)是偏鋁酸鈉和氯化鈉，根據(jù)原子守恒知，n（NaOH）=n（Al）+n（HCl）=0.06mol+0.4mol=0.46mol，所以氫氧化鈉的體積=

0.46mol

1mol/L

=460mL，
故答案為：0.96；460．

點(diǎn)評(píng)：本題以圖象形式考查混合物計(jì)算，難度中等，清楚每一段圖象發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、知道拐點(diǎn)代表的含義及溶液中溶質(zhì)的成分，結(jié)合方程式對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行分析，注意守恒思想的運(yùn)用，使計(jì)算簡(jiǎn)化．