Question

【題目】把7.5 g鎂鋁合金的粉末放入200ml 4mol/L的鹽酸中，往充分反應后的混合溶液中逐漸滴入一定物質的量濃度的NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積的關系如圖所示。

（1）合金中鎂的物質的量為_______。

（2）氫氧化鈉的物質的量濃度為_______mol/L。

（3）V1=_______mL。

（4）寫出該合金溶于足量NaOH溶液的化學方程式為_________。

Answer 1

【答案】0.2mol 2 450

【解析】

鎂鋁合金與鹽酸反應后溶液有鋁離子、鎂離子、以及剩余的氫離子；加入氫氧化鈉后氫氧化鈉先于氫離子反應，此時無沉淀產生，之后鎂、鋁離子開始沉淀，發生反應 Al3++3OH-═Al(OH)3↓、 Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓，當沉淀達到最大值時溶液中的溶質只有NaCl，再繼續滴加氫氧化鈉，氫氧化鋁沉淀開始溶解，發生反應Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，據此進行解答。

(1)當滴加400mL氫氧化鈉溶液時，沉淀達到最大值，此時溶液中的溶質為NaCl，根據元素守恒可知此時溶液中n(Cl-)=0.2L×4mol/L=0.8mol，由電荷守恒可知n(Na+)= n(Cl-)=0.8mol，即400mL氫氧化鈉溶液中n(Na+)=0.8mol，則其濃度c(NaOH)=；此時溶液中據圖可知前50mL氫氧化鈉溶液沒有沉淀產生，即此時發生反應H++OH-=H2O，所以與鎂鋁合金反應后剩余的n(H+)=0.05L×2mol/L=0.1mol，則與鎂鋁合金反應的n(H+)=0.8mol-0.1mol=0.7mol，設鎂鋁合金中鎂的物質的量為xmol，鋁的物質的量為ymol，則有24x+27y=7.5g，根據電子守恒(鎂鋁失去的電子都轉移給氫離子)可得2x+3y=0.7，聯立解得x=0.2mol，y=0.1mol，故答案為：0.2mol；

(2)根據(1)可知答案為：2；

(3)400mL至V1mL發生反應Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O，根據(1)可知鎂鋁合金中鋁的物質的量為0.1mol，則生成氫氧化鋁0.1mol，此段消耗n(OH-)=0.1mol，所以消耗的氫氧化鈉體積V=，即50mL，所以V1=400+50=450，故答案為：450；

(4)該合金中鋁單質可以與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，故答案為：。