Question

把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后有白色沉淀生成，在所得的悬浊液中逐滴加入1mol?L^-1HCl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）从0开始到A点沉淀物的化学式为

 

；B点沉淀物的化学式为

 

．
（2）原混合物中的MgCl₂的物质的量为

 

，AlCl₃的物质的量为

 

，NaOH的物质的量为

 

．
（3）HCl溶液在C点的体积数是

 

mL．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后有白色沉淀生成，向所得的悬浊液中加入盐酸时，0-10mL时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，则铝离子完全转化为偏铝酸根离子，沉淀为Mg（OH）₂．
则0-10mL发生反应：OH^-+H⁺=H₂O，A点时，溶液中溶质为NaCl、NaAlO₂；
AB段发生反应：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
BC段发生反应：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，C点时，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反应，溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（2）计算AB段生成氢氧化铝沉淀消耗HCl的物质的量，进而计算氢氧化铝的物质的量，根据沉淀质量计算氢氧化镁的质量，根据元素守恒计算氯化镁、氯化铝的物质的量；
B点溶液中存在的溶质是NaCl，根据钠离子、氯离子守恒可知，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）+2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）；
（3）C点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯离子守恒可知，氯化钠中氯离子源于加入盐酸，根据钠离子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl），进而计算加入盐酸的体积．

解答： 解：把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后有白色沉淀生成，向所得的悬浊液中加入盐酸时，0-10mL时没有沉淀生成，说明溶液中NaOH过量，则铝离子完全转化为偏铝酸根离子，沉淀为Mg（OH）₂．
则0-10mL发生反应：OH^-+H⁺=H₂O，A点时，溶液中溶质为NaCl、NaAlO₂；
AB段发生反应：H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，B点溶液中存在的溶质是NaCl，沉淀为Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
BC段发生反应：Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O；Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，C点时，Mg（OH）₂和Al（OH）₃完全反应，溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（1）由上述分析可知，从0开始到A点沉淀物的化学式为Mg（OH）₂；B点沉淀物的化学式为Mg（OH）₂、Al（OH）₃，
故答案为：Mg（OH）₂；Mg（OH）₂、Al（OH）₃；
（2）AB段生成氢氧化铝沉淀消耗HCl的物质的量为（0.03L-0.01L）×1mol/L=0.02mol，由H₂O+AlO₂^-+H⁺=Al（OH）₃↓，可知氢氧化铝的物质的量为0.02mol，则氢氧化镁的质量为2.72g-0.02mol×78g/mol=0.02mol，由元素守恒可知，n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=0.02mol，n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.02mol；
B点溶液中存在的溶质是NaCl，根据钠离子、氯离子守恒可知，n（NaOH）=n（NaCl）=n（HCl）+2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）=0.03L×1mol/L+0.02mol×2+0.02mol×3=0.13mol，
故答案为：0.02mol；0.02mol；0.13mol；
（3）C点溶液为MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯离子守恒可知，氯化钠中氯离子源于加入盐酸，根据钠离子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl）=0.13mol，C点加入盐酸的体积为

0.13mol

1mol/L

=0.13L=130mL，
故答案为：130．

点评：本题考查混合物有关计算，关键是明确每阶段发生的反应，再结合原子守恒来分析解答，（3）注意从化学式变化来分析，侧重考查学生分析计算能力，题目难度中等．