题目内容

已知氢氧化铝能溶解在过量的氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠(NaAlO2)溶液,有关化学方程式为:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O.现有160.0g某无色溶液,可能含有盐酸、硫酸镁、硝酸钾、硫酸铜、氯化铝、碳酸钠中的一种或数种.取100.0g该溶液于烧杯中,往其中逐滴加入20.0%的NaOH溶液,产生沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示.
(1)推断在该溶液中一定存在的物质是______,一定不存在的物质是______.
(2)计算原溶液中一种溶质的质量分数.
(1)该溶液为无色,说明一定不含硫酸铜;观察图象,当加入160g氢氧化钠溶液时沉淀质量达到最大,后来逐渐减小,根据题意:氢氧化铝和氢氧化钠可发生反应,说明该溶液中一定含有氯化铝;先生成氢氧化铝,后来氢氧化铝与氢氧化钠发生反应使沉淀减少,沉淀并未全部反应完,说明还含有其他沉淀;而沉淀从原点开始,说明溶液中一定不含盐酸,因为盐酸可与生成的氢氧化铝发生反应;剩余物质中,硫酸镁可与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀,碳酸钠、硝酸钾不与氢氧化钠反应,故一定含有硫酸镁,碳酸钠和硫酸镁会结合生成微溶性的碳酸镁,故二者不能共存,所以溶液中一定不含碳酸钠,可能含有硝酸钾;
(2)由图象可知,当加入160g氢氧化钠溶液时沉淀质量达到最大,说明溶液中物质全部参加反应,后来沉淀减少,说明与氢氧化铝反应的氢氧化钠溶液为200g-160g=40g
设生成氢氧化铝的质量为x
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
7840
x 40g×20%
78
x
=
40
40g×20%

x=15.6g
设生成15.6g氢氧化铝需氯化铝的质量为y
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl
133.5 78
y 7.8g
133.5
y
=
78
15.6g

y=26.7g
原溶液中氯化铝的质量分数为:
26.7g
100.0g
×100%=26.7%
故答案为:(1)氯化铝、硫酸镁;盐酸、硫酸铜、碳酸钠;
(2)原溶液中氯化铝的质量分数为26.7%.
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