Question

【題目】由于鎂合金具有硬度大、密度小、散熱性好、抗震性好等優異性能它被用于制筆記本電腦外殼、競賽自行車車架等。現稱取一定質量的鎂鋁合金樣品放入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并放出氣體。待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如下圖所示。

(1)合金中Al的質量為__________________。

(2)NaOH溶液的物質的量濃度為__________________。

(3)稀硫酸的物質的量濃度為__________________。

Answer 1

【答案】5.4g 4.0 mol/L 0.8 mol/L

【解析】

（1）根據圖象可知，0～25 mL發生酸堿中和，25～200 mL發生離子與堿生成沉淀的反應，200～240mL發生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，200 mL時生成沉淀最多，溶液中的溶質為硫酸鈉，由圖象可知，氫氧化鎂的物質的量為0.15 mol，溶解的氫氧化鋁的物質的量為：0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol，根據鋁原子守恒可得Al的質量；

（2）根據反應Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可求得氫氧化鈉的物質的量濃度；

（3）溶液最后的溶質為硫酸鈉，根據元素守恒可知，n(H2SO4) = n(SO42-) = n(Na+)/2 = n(NaOH)/2，據此分析作答。

（1）鎂鋁合金樣品放入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解生成鎂離子、鋁離子，向此溶液中加入NaOH溶液，從生成沉淀圖象分析可知，氫氧化鈉體積從0-25 mL時沒有沉淀生成，說明原溶液中存在氫離子即硫酸過量，200-250 mL段沉淀部分消失，發生的反應是：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，由鋁元素守恒得：n(Al) = n[Al(OH)3] = (0.35-0.15) mol = 0.2 mol，m(Al)= 0.2mol ×27g/mol = 5.4 g，

故答案：5.4 g；

（2）n(Al) = n[Al(OH)3] = n(OH-) = n(NaOH) = (250-200) mL×10-3×c(NaOH) = 0.2mol，c(NaOH)= 4.0 mol/L；

（3）在200 mL時，沉淀是氫氧化鎂和氫氧化鋁，溶質為硫酸鈉，此時V(NaOH)=200 mL，n(NaOH)=0.2 L×4.0 mol/L=0.8 mol，則n(H2SO4) = n(SO42-) = n(Na+)/2= n(NaOH)/2 = 0.4 mol，c(H2SO4)= 0.4 mol/0.5 L=0.8 mol/L。