Question

将0.1mol的镁铝混合物溶于100mL 4mol?L^-1 HCl溶液中，然后滴加1mol?L^-1的NaOH溶液．请回答：若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量（m）随加入NaOH溶液体积（V）的变化如图所示：
（1）写出下列各段过程中发生反应的离子方程式：
①O→V₁

 

②V₁→A

 

③A→B

 

（2）当V₁=140mL时，金属混合物中m（Mg）=

 

 g，V₂=

 

 mL．

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物,离子方程式的书写,化学方程式的有关计算

专题：图示题

分析：（1）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A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；
（2）由图可知，0～V₁发生H⁺+OH^-=H₂O，V₁～A发生Mg²⁺、Al³⁺转化为沉淀的反应，A→B段发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，结合反应及原子守恒计算解答．

解答： 解：（1）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A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；
故答案：①H⁺+OH^-=H₂O；②Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃；③Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）若V₁=140mL，说明盐酸有剩余，剩余盐酸的物质的量=1mol/L×0.14L=0.14mol，则和金属反应的盐酸的物质的量=4mol/L×0.1L-0.14mol=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，
即镁的质量是0.04mol×24g/mol=0.96g，
B点时溶液中的溶质是偏铝酸钠和氯化钠，根据原子守恒知，n（NaOH）=n（Al）+n（HCl）=0.06mol+0.4mol=0.46mol，所以氢氧化钠的体积=

0.46mol

1mol/L

=460mL，
故答案为：0.96；460．

点评：本题以图象形式考查混合物计算，难度中等，清楚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，注意守恒思想的运用，使计算简化．