Question

【題目】將一定質量的鎂、鋁合金投入一定濃度的100 mL鹽酸中，使合金全部溶解，向所得溶液中滴加5.00 mol/L的NaOH溶液至過量，生成沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積的關系如圖所示。

試求：(1)原合金中鋁的質量分數。

(2)鹽酸的物質的量濃度。

Answer 1

【答案】(1)36% (2)8mol/L

【解析】

試題分析：(1)由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，此時發生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H2O．繼續滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時為Mg(OH)2和Al(OH)3，二者質量之和為19.4g，溶液為氯化鈉溶液．再繼續滴加NaOH溶液，到沉淀量開始進行，到沉淀量最小時，沉淀為Mg(OH)2，質量為11.6g，故到沉淀量最大，Al(OH)3的質量為19.4g-11.6g=7.8g．

由元素守恒可知，n(Al)=n[Al(OH)3]=7.8g÷78g/mol=0.1mol，

所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g，

n(Mg)=n[Mg(OH)2]=11.6g÷58g/mol=0.2mol，

所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g，

合金中鋁的質量分數為2.7g÷(4.8g+2.7g)×100%=36%；

(2)加入20mLNaOH溶液，恰好中和剩余的鹽酸，此時溶液中溶質為AlCl3、MgCl2、NaCl，

根據氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)，

根據鈉元素守恒此時溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol，所以

n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol，

原鹽酸的物質的量濃度為0.8mol÷0.1L=8mol/L。