Question

将一定量的氧化镁、氧化铝的混合物完全溶于200mL盐酸中，而后滴入1.0mol?L^-1NaOH溶液，溶液中生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积的变化趋势如图所示：

（1）说明最初加入NaOH溶液的作用；
（2）求所用盐酸的物质的量浓度；
（3）求原混合物中氧化镁、氧化铝的物质的量之比？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

分析：由图可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，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：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；继续滴加NaOH溶液，到氢氧化钠溶液为520mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和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+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，据此进行解答．

解答： 解：由图可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，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：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；继续滴加NaOH溶液，到氢氧化钠溶液为520mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和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+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
（1）根据分析 可知，最初加入的盐酸用于消耗多余的盐酸，
答：最初加入NaOH溶液的作用为消耗剩余部分的盐酸；
（2）根据图象可知，加入520mL 1.0mol/L的氢氧化钠溶液时，此时沉淀达到最大，溶质为氯化钠，n（NaCl）=n（HCl）=n（NaOH）=1.0mol/L×0.52L=0.52mol，该盐酸的浓度为：

0.52mol

0.2L

=2.6mol/L，
答：所用HCl物质的量浓度为c（HCl）=2.6mol/L；
（3）根据图象可知，生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃沉淀总共消耗氢氧化钠溶液的体积为：520mL-20nL=500mL，含有氢氧化钠的物质的量为：1.0mol/L×0.5L=0.5mol，
溶解氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液体积为：0.62L-0.52L=0.1L，0.1L该氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：1mol/L×0.1L=0.1mol，根据反应Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O可知，氢氧化铝的物质的量为0.1mol，原混合物中氧化铝的物质的量为0.05mol；
生成0.1mol氢氧化铝沉淀需要消耗0.2mol氢氧化钠，则生成氢氧化镁消耗氢氧化钠的物质的量为：0.5mol-0.3mol=0.2mol，则氢氧化镁的物质的量为0.1mol，原混合物中氧化镁的物质的量为0.1mol，
原混合物中氧化镁、氧化铝的物质的量之比为：0.1mol：0.05mol=2：1，
答：氧化镁和氧化铝的物质的量之比n（MgO）：n（Al₂O₃）=2：1．

点评：本题考查了混合物反应的化学计算，题目难度中等，根据图象变化判断发生反应原理为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．