题目内容
【题目】将镁、铝的混合物共0.1mol,溶于200mL 2.5molL﹣1的盐酸溶液中,然后再滴加2molL﹣1的NaOH溶液.请回答下列问题:
(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变化情况如图所示.当V1=120mL时,则金属粉末中n(Al)=mol.
(2)V2~V3段发生反应的离子方程式为 .
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=mL.
【答案】
(1)0.06
(2)Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O
(3)250
【解析】解:从开始至加入NaOH溶液V1mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后,盐酸有剩余,此时发生的反应为H++OH﹣=H2O;
继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为V2时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,此时发生的反应为Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2、Al3++3OH﹣=Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液;再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;
根据分析可知:0~V1发生反应H++OH﹣=H2O,V1~V2 Mg2+、Al3+转化为沉淀,B→C段发生反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,(1)若V1=120mL,说明盐酸有剩余,剩余盐酸的物质的量为:2mol/L×0.12L=0.24mol,则和金属反应的盐酸的物质的量:2.5mol/L×0.2L﹣0.24mol=0.26mol,
设镁的物质的量是x,铝的物质的量是y,x+y=0.1、2x+3y=0.26,解得:x=0.04mol,y=0.06mol,
即:混合物中铝的物质的量为0.06mol,故答案为:0.06;(2)V1~V2 Mg2+、Al3+转化为沉淀,A→B段发生反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,溶质是单一氯化钠,根据原子守恒知,n(NaOH)=n(HCl)=0.5mol,
所以需要氢氧化钠的体积为: =0.25L=250mL,故答案为:250.
由图可知,从开始至加入NaOH溶液V1mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后,盐酸有剩余,此时发生的反应为H++OH﹣=H2O;
继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为V2时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,此时发生的反应为Mg2++2OH﹣=Mg(OH)2、Al3++3OH﹣=Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液;再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;
由图可知,0~V1发生H++OH﹣=H2O,V1~V2 Mg2+、Al3+转化为沉淀,B→C段发生反应Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,结合反应及原子守恒计算解答.