Question

将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL 2mol/LH₂SO₄溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH

溶液。请回答：

⑴若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当

V₁＝160mL时，则金属粉末中n(Mg)＝　  　mol，V₂＝

　　 　　mL。

⑵若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg^2＋、Al^3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶   液的体积V(NaOH)　    　mL。

⑶若混合物仍为0.1 mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)₃。满足此条件的a的取值范围是：　　　　　　　　　。

Answer 1

⑴0.06 mol，440 mL。⑵400 mL。　⑶≤a＜1。

解析:

⑴由图像可知：V₁ mL的NaOH溶液是与过量H₂SO₄反应的，则与Mg、  

Al反应的为H₂SO₄：0.2mol-0.16mol×＝0.12mol。

假设n(Mg)＝x mol，n(Al)＝y mol，

则有方程组：  解得：

当加入V₂ mL NaOH溶液时，得到Mg(OH)₂↓和NaAlO₂，关系式为：

Mg^2＋～2OH^－，Al^3＋～4OH^－，

得：V₂＝160 mL＋＝440 mL。

⑵当Mg^2＋、Al^3＋刚好沉淀完全时，溶液中只有Na₂SO₄，

关系式为2NaOH～H₂SO₄，得：V(NaOH)＝＝400 mL。

⑶当所得沉淀中无Al(OH)₃时，NaOH溶液过量，反应后生成的溶质为：Na₂SO₄、NaAlO₂。则根据Na元素守恒有：

n(NaOH)＝0.45 L×1mol/L≥0.1 L×2 mol/L×2＋0.1×(1－a)mol。

解得a≥，则满足此条件的a的取值范围是≤a＜1。