Question

【题目】一定质量的镁、铝混合物投到2molL﹣1的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入2molL﹣1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示．则：
（1））80～90mL对应反应的离子方程式 ．
（2）金属铝的质量为
（3）盐酸的体积是mL．
（4）a的取值范围是 ．
（5）n（Mg）/n（Al）的最大值是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O
（2）0.54g
（3）80
（4）0≤a＜50
（5）2.5
【解析】解：0～a段没有生成沉淀，说明盐酸过量，加入的氢氧化钠与氯化氢反应；a～80段开始生成沉淀，加入80mL氢氧化钠溶液后沉淀达到最大量，此时溶液中的溶质为NaCl；80～90段氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗了10mLNaOH，则氢氧化铝沉淀的物质的量为：2mol/L×0.01L=0.02mol；当加入90mLNaOH溶液后氢氧化铝完全溶解，此时沉淀只有氢氧化镁，（1）根据分析可知，80～90mL对应反应的离子方程式：Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O，所以答案是：Al（OH）3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O；（2）从横坐标80mL到90mL这段可以得出：n（Al（OH）3）=0.02mol，则n（Al）=n（Al（OH）3）=0.02mol，原混合物中铝的质量为：27g/mol×0.02mol=0.54g，所以答案是：0.54；（3）加入80mL氢氧化钠溶液时，溶质为NaCl，则：n（HCl）=n（NaOH）=2mol/L×0.08L=0.16mol，盐酸的体积为： =0.08L=80mL，所以答案是：80；（4）假设盐酸溶解金属后没有剩余，此时酸恰好与合金反应完全，即a=0，通过极值法，当合金中完全是铝时，因为沉淀Al3+需要消耗NaOH溶液的体积为30mL，从图可知，中和过量的酸所消耗的碱液体积最大为50mL，但是假设不成立，最大值是不存在的，所以的取值范围为 0≤a＜50，所以答案是：0≤a＜50；（5）n（Al）=n（Al（OH）3）=2molL﹣1×0.01L=0.02mol，所以沉淀Al3+需要消耗的OH﹣为0.06mol，即NaOH溶液的体积为30mL，镁离子和铝离子沉淀完全消耗的碱的体积为（80﹣a）mL，若假设盐酸没有剩余，所以沉淀Mg2+需要NaOH溶液的体积最大值为：80mL﹣30mL=50mL，n（Mg）的最大值为： =0.05mol，所以该合金中镁铝两元素物质的量之比的最大值为：0.05mol：0.02mol=2.5，所以答案是：2.5．