Question

将一定质量的镁、铝合金投入100 mL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5 mol·L^-1 NaOH溶液到过量，生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积关系如下图。

求：（1）原合金中Mg、Al质量各是多少？

（2）盐酸的物质的量浓度。

Answer 1

解析：（1）由图知：沉淀先生成后溶解的是Al（OH）₃，质量是（19.4-11.6） g=7.8 g，即0.1 mol，对应的铝也是0.1 mol，质量是2.7 g。其余的11.6 g沉淀应为Mg（OH）₂，物质的量为0.2 mol，对应的镁也是0.2 mol，质量是4.8 g。（2）溶解金属消耗的盐酸是0.1 mol×3+0.2 mol×2=0.7 mol剩余的盐酸消耗了 20 mL 5 mol·L^-1 NaOH溶液，物质的量是5 mol·L^-1×0.02 L=0.1 mol，所以盐酸总的物质的量是0.7 mol+0.1 mol=0.8 mol，可得盐酸的物质的量浓度c=0.8 mol/0.1 L=8 mol·L^-1。

解：Mg、Al在整个反应中的变化过程为：

    Mg  ～  MgCl₂  ～  Mg（OH）₂      Al  ～  AlCl₃  ～  Al（OH）₃  ～  NaAlO₂

     24 g    1mol              58g          27 g    1 mol         78 g

m（Mg）  n（MgCl₂）  11.6 g      m（Al）  n（AlCl₃）  19.4 g-11.6 g

m（Mg）=4.8 g

n（MgCl₂）=0.2 mol  m（Al）=2.7 g  n（AlCl₃）=0.1 mol

根据Cl^-守理可得：n（HCl）=n（Cl^-）=n（MgCl₂）×2+n（AlCl₃）×3+0.1 mol

=0.2 mol×2+0.1 mol×3+0.1 mol=0.8 mol

c（HCl）==8 mol·L^-1

答案：（1）Mg、Al的质量分别为4.8 g、2.7 g。

（2）盐酸的物质的量浓度为8 mol·L^-1