Question

(10分) 將0.1 mol的鎂、鋁混合物溶于100 mL 2mol/LH₂SO₄溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。請回答：
⑴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變化如右圖所示。當V₁＝140mL時,則金屬粉末中n(Mg)＝　　mol，V₂＝　　　　　mL。

⑵若在滴加NaOH溶液過程中，欲使Mg^2＋、Al^3＋剛好沉淀完全，則滴入NaOH溶液的體積V(NaOH)　　　　mL。
⑶若混合物仍為0.1 mol，其中Mg粉的物質的量分數為a，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入480 mL 1mol/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：　　　　　　　　　　
(4)若滴加NaOH溶液致V₂ml時,停止滴加NaOH溶液，開始往溶液中通入足量CO_2,請寫出發生反應的離子方程式­_{——————————————————————-————}。

Answer 1

（1）0.04mol;460ml
(2)400ml
(3)1> a≧0.2
(4)CO₂+2H₂O+AlO₂^-=Al(OH)₃ +HCO₃^-

（1）根據圖像可知硫酸是過量的，當V₁＝140mL時，和金屬反應的硫酸是0.2mol－0.14mol÷2＝0.13mol。
設混合物中鎂和鋁的物質的量分別是x、y，則x＋y＝0.1mol、x＋1.5y＝0.13mol，解得y＝0.06mol，x＝0.04mol。
所以和氯化鎂、氯化鋁反應消耗的氫氧化鈉分別是0.08mol和0.18mol，而溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉是0.06mol，共計0.32mol，需要氫氧化鈉溶液的體積是320ml，所以V₂＝140ml＋320ml＝460ml
（2）根據（1）可知，要生成的沉淀最多，需要氫氧化鈉溶液的體積是400ml
（3）當沉淀的量最大時，溶液為中性的硫酸鈉溶液，若使沉淀中的Al(OH)₃↓全部溶解，則其量0.1—0.1a≤0.48—0.1×2×2=0.08，解得a≥0.2，而對于金屬混合物來說，a一定<1，故1> a≧0.2
（4）若滴加NaOH溶液致V₂ml時，溶液為NaAlO₂溶液，往溶液中通入足量CO₂：CO₂+2H₂O+AlO₂^-=Al(OH)₃ +HCO₃^-