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【题目】将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL,2mol/L H2SO4溶液中,然后再滴加1mol/L NaOH溶液.请回答:
(1)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变化如图所示.
当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)=mol,n(Al)=mol,V2=mL.
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL.
(3)若混合物仍为0.1mol,其中镁粉的物质的量分数为a,用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后,再加入450mL 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

【答案】
(1)0.06;0.04;440
(2)400
(3)0.5≤a<1
【解析】解:(1)当V1=160mL时,此时溶液是MgSO4、Al2(SO43和Na2SO4混合液, 由Na+离子守恒可知,n(Na2SO4)= n(Na+)= n(NaOH)= ×0.16L×1mol/L=0.08mol,
设MgSO4为xmol、Al2(SO43为ymol,则:
根据Mg原子、Al原子守恒有:x+2y=0.1,
100mL 2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为:2mol/L×0.1L=0.2mol,
根据SO42离子守恒有:x+3y=0.2﹣0.08=0.12,
联立方程解得:x=0.06、y=0.02,
所以金属粉末中:n(Mg)=0.06mol,n(Al)=2y=2×0.02mol=0.04mol;
滴加NaOH溶液到体积V2时,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液,根据SO42离子、Na+离子和Al原子守恒有:
n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol,
则V2点消耗氢氧化钠溶液的体积为: =0.44L=440mL,
所以答案是:0.06;0.04;440;(2)使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀,此时溶质为硫酸钠,则n(NaOH)=2n(Na2SO4)=0.4mol,加入的NaOH的体积V为:V= =400mL,
所以答案是:400mL;(3)若混合物仍为0.1mol,其中镁的物质的量分数为a,用100mL2molL1硫酸溶解后,再加入450mL 1molL1氢氧化钠溶液,所得溶液无Al(OH)3沉淀,证明生成的氢氧化铝全部和氢氧化钠反应,由上述分析知镁离子、铝离子恰好完全沉淀时消耗400mL氢氧化钠溶液,再加入50mL 1molL1氢氧化钠溶液,所得Al(OH)3沉淀完全溶于氢氧化钠生成偏铝酸钠,Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O,Al(OH)3最大取值0.05mol,即0<n(Al)≤0.05mol,n(Mg)+n(Al)=0.1mol,则0.5≤n(Mg)<1,
所以答案是:0.5≤a<1.

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