题目内容

将3.9g Mg、Al合金溶于400mL一定物质的量浓度的HCl溶液中，恰好完全反应，再向反应后的溶液中加入等体积1mol/L的NaOH溶液时，生成沉淀的量最大（反应过程中溶液的体积变化忽略不计），求：
（1）生成沉淀的最大物质的量是多少？
（2）原HCl溶液的物质的量浓度？

解：Mg、Al合金溶于HCl溶液中，恰好完全反应，反应后的溶液中溶质为MgCl₂、AlCl₃，再向反应后的溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的量最大，故镁离子、铝离子与氢氧根离子恰好反应生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，故所得的溶液中溶质为NaCl，根据电荷守恒可知，Mg、Al合金提供的电子的物质的量等于氢氧根的物质的量，
（1）氢氧化钠的物质的量为：0.4L×1mol/L=0.4mol，令Mg、Al的物质的量分别为xmol、ymol，则：
$\text{[math]}$
解得：x=0.05，y=0.1，
故沉淀的最大物质的量为：0.05mol+0.1mol=0.15mol，
答：所得沉淀的最大物质的量为0.15mol；
（2）根据Cl原子守恒有n（HCl）=n（NaCl），故钠离子守恒有n（NaCl）=n（NaOH），故n（HCl）=n（NaOH），原盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等，根据c= $\text{[math]}$ 可知，二者浓度相等，故原盐酸溶液的浓度为1mol/L，
答：原盐酸溶液的浓度为1mol/L．
分析：Mg、Al合金溶于HCl溶液中，恰好完全反应，反应后的溶液中溶质为MgCl₂、AlCl₃，再向反应后的溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的量最大，故镁离子、铝离子与氢氧根离子恰好反应生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，故所得的溶液中溶质为NaCl，
根据电荷守恒可知，Mg、Al合金提供的电子的物质的量等于氢氧根的物质的量，
（1）令Mg、Al的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量之和与提供的电子的物质的量列方程计算x、y的值，进而计算Mg（OH）₂、Al（OH）₃的物质的量之和；
（2）根据Cl原子守恒有n（HCl）=n（NaCl），故钠离子守恒有n（NaCl）=n（NaOH），故n（HCl）=n（NaOH），原盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等，根据c= $\text{[math]}$ 可知，二者浓度相等．
点评：考查混合物的有关计算、氧化还原反应的有关计算等，难度中等，清楚反应过程与判断计算提供的电子的物质的量等于氢氧根的物质的量是关键，