Question

【題目】將0.2mol的鎂、鋁混合物溶于200mL4mol/LHCl溶液中，然后再滴加2mol/LNaOH溶液。

(1) 若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如下圖所示。當V1=160mL時，則金屬粉末中n(Mg)=______mol，V2=______mL。

(2) 若在滴加NaOH 溶液過程中，欲使Mg2+、Al3+剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)=______mL。

(3) 若混合物仍為0.2mol。其中Mg粉的物質的量分數為a，用200mL4mol/LHCl溶解此混合物后，再加入450mL2mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中無Al(OH)3。滿足此條件的a的取值范圍是:__________。

Answer 1

【答案】 0.12mol 440mL 400mL

【解析】考查關于鋁元素的圖像、以及化學計算，（1）根據題意得出n(Al)＋n(Mg)=0.2mol，0－V1，發生HCl＋NaOH=NaCl＋H2O，根據鎂、鋁與鹽酸反應的方程式，有3n(Al)＋2n(Mg)=(200×10－3×4－160×10－3×2)mol，解得n(Al)=0.08mol，n(Mg)=0.12mol，當加入NaOH體積為V2時，溶液中的溶質為NaAlO2和NaCl，根據電荷守恒以及元素守恒，有n(Na＋)=n(AlO2－)＋n(Cl－)，n(Na＋)=(0.08＋200×10－4×4)mol=0.88mol，則V2=0.88×1000/2mL=440mL；（2）Mg2＋、Al3＋剛好全部轉化沉淀，此時的溶液中溶質為NaCl，根據電荷守恒，n(Na＋)=n(Cl－)=200×10－4×4mol=0.8mol，此時消耗的氫氧化鈉的體積為0.8×1000/2mL=400mL；（3）當沉淀中不含氫氧化鋁，沉淀只有氫氧化鎂，此時溶液中的溶質為NaCl和NaAlO2，根據電荷守恒，n(Na＋)=n(AlO2－)＋n(Cl－)=(0.2－0.2a)＋200×10－3×4=450×10－3×2，解得a=1/2，當0.2mol全部是鎂單質時，沉淀中不含氫氧化鋁，因此a的取值范圍是。