Question

19．将一定质量的镁和铝的混合物投入100mL盐酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示（不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发）．
求：
（1）混合物中铝的质量．
（2）NaOH的物质的量浓度．
（3）盐酸的浓度．

Answer 1

分析 由图可知，金属与酸反应后酸剩余，0～20mL发生HCl+NaOH=NaCl+H₂O，20mL～200mL时生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃，200mL～240mL发生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，图中n[Mg（OH）₂]=0.15mol，n[Al（OH）₃]=0.3mol-0.15mol=0.15mol，200mL时生成沉淀最多，n（NaCl）=n（HCl）=n（NaOH），以此来解答．

解答 解：（1）n[Al（OH）₃]=0.3mol-0.15mol=0.15mol，由Al原子守恒可知，混合物中Al为0.15mol×27g/mol=4.05g，
答：混合物中铝的质量为4.05g；
（2）200mL～240mL发生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，设NaOH的浓度为x，则0.15mol=x×0.04L，解得x=3.75mol/L，
答：NaOH的物质的量浓度为3.75mol/L；
（3）200mL时生成沉淀最多，n（NaCl）=n（HCl）=n（NaOH），设HCl的浓度为y，则0.1L×y=0.2L×3.75mol/L，解得y=7.5mol/L，
答：盐酸的浓度为7.5mol/L．

点评 本题考查混合物的计算，为高频考点，把握图中曲线与反应的对应关系、原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意氢氧化铝的两性，题目难度不大．