题目内容

把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16g白色沉淀,在所得的悬浊液中逐滴加入1mol?L-1 HCl溶液,加入HCl溶液的体积V与生成沉淀的质量m的关系如图所示,试回答:?
(1)A点→B点反应的离子方程式为
H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3
H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3

(2)原混合物中AlCl3的物质的量为
0.02mol
0.02mol
,NaOH的物质的量为
0.13 mol
0.13 mol

(3)HCl溶液在C点的加入量是
130mL
130mL
分析:先分段分析图象,分析每一段图象发生的化学反应有哪些、拐点溶液中溶质的成分是什么,然后结合方程式、原子守恒求出各个物理量.
解答:解:向所得浊液中,逐滴加入1mol/L盐酸,由加入盐酸的体积和生成沉淀的质量关系图分析:
①0-10ml,随盐酸的体积增加,生成沉淀的质量不变,
说明沉淀是Mg(OH)2,m[Mg(OH)2]=1.16g,
NaOH、AlCl3、MgCl2组成的混合物,溶于足量水发生反应是:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl;
AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,NaOH有剩余,溶液是NaCl、NaAlO2和NaOH的混合液,
该阶段发生反应是:NaOH+HCl=NaCl+H2O;
②10ml处,加入10ml盐酸刚好中和未反应的NaOH,溶液为NaCl、NaAlO2
③10ml-30ml,即A点→B点,随盐酸的体积增加,生成沉淀的质量增加,该阶段发生反应是:NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl,离子方程式是:H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3
④30ml处,NaAlO2与盐酸恰好反应,需盐酸体积为:30ml-10ml=20ml,沉淀质量达到最大,溶液为NaCl溶液;
⑤30ml-C点,随盐酸的体积增加,沉淀的质量减少,发生反应是:Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O;
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;
⑥C点,Mg(OH)2和Al(OH)3完全反应,溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液.
选30ml处,计算NaOH的质量,此时,溶液为NaCl溶液,溶液中Cl-来源于原混合物中的AlCl3、MgCl2和加入的30mlHCl,溶液中Na+来源于原混合物中的NaOH.
        NaAlO2 +HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl
   0.02mol      0.02L×1mol/L=0.02mol   
由Al原子守恒得原混合物中n(AlCl3)=n(NaAlO2)=0.02mol
由Mg原子守恒得原混合物中n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=
1.16g
58g/mol
=0.02mol,
由Na+离子和Cl-离子守恒得,原混合物中
n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol
C点溶液为MgCl2、AlCl3和NaCl混合液,C点所加盐酸用于中和原混合物中的NaOH,此时所加盐酸物质的量:
n(HCl)=n(NaOH)=0.13mol;P点所表示盐酸的体积为:V=
0.13mol
1mol/L
=0.13L=130ml
故答案为:(1)H2O+AlO2-+H+=Al(OH)3↓(2)0.02mol;0.13 mol(3)130ml
点评:对于图象分析题的解题规律:要明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分,结合方程式对有关问题进行分析.
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