Question

2．将一定质量的Mg-Al合金投入到100mL一定物质的量浓度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液至过量，生成沉淀质量与加入NaOH溶液的体积关系如下图所示．
求：（1）原合金中Mg的质量是4.8克
（2）原合金中Al的质量是2.7克
（2）HCl的物质的量浓度为8mol/L．

Answer 1

分析 根据图片知，0-20mL时没有沉淀生成，说明此时发生的反应为酸碱中和反应O H⁺+OH^-=H₂O，20-160mL时随着NaOH的加入沉淀的量逐渐增加，此时发生的反应为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，160-180mL时，随着NaOH的增加，沉淀的量减少，说明发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，所以m[Al（OH）₃]=（19.4-11.6）g=7.8g，n[Al（OH）₃]=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol，n[Mg（OH）₂]=$\frac{11.6g}{58}$=0.2mol，
（1）根据Mg原子守恒计算n（Mg），再根据m（Mg）=nM计算镁质量；
（2）根据Al原子守恒计算n（Al），再根据m（Al）=nM计算Al质量；
（3）160mL时，溶液中的溶质为NaCl，根据原子守恒计算c（HCl）．

解答 解：根据图片知，0-20mL时没有沉淀生成，说明此时发生的反应为酸碱中和反应O H⁺+OH^-=H₂O，20-160mL时随着NaOH的加入沉淀的量逐渐增加，此时发生的反应为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，160-180mL时，随着NaOH的增加，沉淀的量减少，说明发生反应Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，所以m[Al（OH）₃]=（19.4-11.6）g=7.8g，n[Al（OH）₃]=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol，n[Mg（OH）₂]=$\frac{11.6g}{58}$=0.2mol，
（1）根据Mg原子守恒得n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{11.6g}{58}$=0.2mol，m（Mg）=nM=0.2mol×24g/mol=4.8g，
故答案为：4.8；
（2）根据Al原子守恒得n（Al）=n[Al（OH）₃]=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol，m（Al）=nM=0.1mol×27g/mol=2.7g，
故答案为：2.7；
（3）160mL时，溶液中的溶质为NaCl，根据原子守恒得n（NaCl）=n（HCl）=n（NaOH）=0.16L×5mol/L=0.8mol，c（HCl）=$\frac{0.8mol}{0.1L}$=8mol/L，
故答案为：8．

点评 本题考查混合物的计算，侧重考查分析计算能力，明确各个顶点溶液中物质成分及发生的反应是解本题关键，结合原子守恒解答，题目难度中等．