Question

【题目】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 2.00mol/LHCl 溶液，加入HCl 溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。

(1)A 点沉淀物的化学式为_____。B 点纵坐标为___________________。

(2)A 点至B 点改为通入二氧化碳气体，至少须标准状况下二氧化碳_____mL。此时发生反应的离子方程式为_____。

(3)B 点含溶质的物质的量是_____mol。C 点(此时沉淀恰好完全溶解)HCl 溶液的体积为_____mL。

Answer 1

【答案】Mg(OH)2 4.28 448 2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－ 0.22 110

【解析】

加入盐酸开始阶段沉淀不溶解，说明反应中氢氧化钠过量，镁离子转化为氢氧化镁沉淀，铝离子转化为偏铝酸钠，氢氧化钠被完全中和后偏铝酸钠和盐酸反应生成氢氧化铝，最后加入的盐酸溶解氢氧化镁和氢氧化铝，结合图象分析解答。

（1）向水中有沉淀物组成的混合溶液中加入盐酸时，0～10mL时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，溶液中铝离子完全转化为偏铝酸根离子，溶液中存在的沉淀为Mg(OH)2，即A点沉淀物的化学式为Mg(OH)2；10mL～30mL时盐酸和偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀，离子反应方程式为H2O+AlO2-+H+＝Al(OH)3↓，该阶段消耗盐酸的物质的量是0.02L×2mol/L＝0.04mol，因此生成氢氧化铝是0.04mol，质量是0.04mol×78g/mol＝3.12g，则B点纵坐标为3.12+1.16＝4.28；

（2）向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，方程式为2AlO2－＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－，0.04mol氢氧化铝消耗0.02mol二氧化碳，标况下的体积是0.02mol×22.4L/mol＝0.448L＝448mL；

（3）当沉淀质量不再发生变化时溶液中的溶质是NaCl，A点沉淀是氢氧化镁，则n[Mg(OH)2]＝1.16g÷58g/mol＝0.02mol，根据Mg原子守恒得n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝0.02mol；氢氧化铝的物质的量是0.04mol，根据铝离子守恒可知n(AlCl3)＝0.04mol，由Cl-离子守恒得B点含溶质氯化钠的物质的量是0.02mol×2+0.04mol×3+0.03L×2mol/L＝0.22mol；根据钠离子守恒可知原混合物中氢氧化钠是0.22mol，C点溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，C点所加盐酸相当于用于中和原混合物中的NaOH，此时所加盐酸物质的量n(HCl)＝n(NaOH)＝0.22mol，则C点所表示盐酸的体积为0.22mol÷2mol/＝0.11L＝110mL。