题目内容
【题目】把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐渐加入1.00mol·L-1HCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。
试回答:
(1)A点沉淀的化学式为______。
(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式_______。
(3)求原混合物中AlCl3的质量____和NaOH的物质的量____。
【答案】Mg(OH)2 AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓ 2.67g 0.13mol
【解析】
固体组成的混合物溶于足量水后,再加入盐酸时,0-A时沉淀的质量不变,说明溶液中NaOH过量,加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH,再加盐酸沉淀增多,说明[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3,故A点沉淀物为 Mg(OH)2,AB段发生反应:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,B点溶液中存在的溶质是NaCl,沉淀为Mg(OH)2、Al(OH)3,B点后发生反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
由AB段消耗盐酸,结合反应方程式、Al原子守恒计算n(AlCl3),B点溶液中存在的溶质是氯化钠,根据原子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl),则原混合物中n(NaOH)=n(NaCl)=n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3)+n(HCl)。
(1)由上述分析可知,A为Mg(OH)2,因为加入10 mL 盐酸恰好中和过量的NaOH,再加盐酸沉淀增多,说明[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3,故A点沉淀物为 Mg(OH)2,故答案为:Mg(OH)2;
(2)由上述分析可知,A点至B点发生反应的离子方程式为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,故答案为:AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓;
(3)AB段发生反应:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,则n[Al(OH)3]=n(HCl)=1mol/L×(0.03-0.01)L=0.02mol,根据铝原子守恒得n(AlCl3)=n[Al(OH)3]=0.02mol,氯化铝的质量为:0.02mol×133.5g/mol=2.67g; A点沉淀的是氢氧化镁,则n(Mg(OH)2)==0.02mol,根据Mg原子守恒得n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=0.02mol,B点溶液中存在的溶质是NaCl,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,故答案为:2.67g;0.13mol。