Question

将一定质量的镁、铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol·L^-1 NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积关系如下图。

求：（1）原合金中Mg、Al质量各是多少？
（2）盐酸的物质的量浓度。

Answer 1

（1）Mg、Al的质量分别为4.8 g、2.7 g。
（2）盐酸的物质的量浓度为8 mol·L^-1

（1）由图知：沉淀先生成后溶解的是Al（OH）₃，质量是（19.4-11.6） g="7.8" g，即0.1 mol，对应的铝也是0.1 mol，质量是2.7 g。其余的11.6 g沉淀应为Mg（OH）₂，物质的量为0.2 mol，对应的镁也是0.2 mol，质量是4.8 g。（2）溶解金属消耗的盐酸是0.1 mol×3+0.2 mol×2="0.7" mol剩余的盐酸消耗了 20 mL 5 mol·L^-1 NaOH溶液，物质的量是5 mol·L^-1×0.02 L="0.1" mol，所以盐酸总的物质的量是0.7 mol+0.1 mol="0.8" mol，可得盐酸的物质的量浓度c="0.8" mol/0.1 L="8" mol·L^-1。
解：Mg、Al在整个反应中的变化过程为：
Mg ～  MgCl₂ ～  Mg（OH）₂      Al ～  AlCl₃ ～ Al（OH）₃ ～  NaAlO₂
24 g    1mol        58g          27 g    1 mol       78 g
m（Mg）  n（MgCl₂）  11.6 g      m（Al）  n（AlCl₃）  19.4 g-11.6 g
m（Mg）="4.8" g
n（MgCl₂）="0.2" mol  m（Al）="2.7" g  n（AlCl₃）="0.1" mol
根据Cl^-守理可得：n（HCl）=n（Cl^-）=n（MgCl₂）×2+n（AlCl₃）×3+0.1 mol
="0.2" mol×2+0.1 mol×3+0.1 mol="0.8" mol
c（HCl）=="8" mol·L^-1