Question

【題目】把 NaOH、MgCl2、AlCl3 三種固體組成的混合物溶于足量水后，產生 1.16g 白色沉淀， 再向所得濁液中逐漸加入 2.00mol/LHCl 溶液，加入HCl 溶液的體積與生成沉淀的關系如圖所示。

(1)A 點沉淀物的化學式為_____。B 點縱坐標為___________________。

(2)A 點至B 點改為通入二氧化碳氣體，至少須標準狀況下二氧化碳_____mL。此時發生反應的離子方程式為_____。

(3)B 點含溶質的物質的量是_____mol。C 點(此時沉淀恰好完全溶解)HCl 溶液的體積為_____mL。

Answer 1

【答案】Mg(OH)2 4.28 448 2AlO2－＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO32－ 0.22 110

【解析】

加入鹽酸開始階段沉淀不溶解，說明反應中氫氧化鈉過量，鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀，鋁離子轉化為偏鋁酸鈉，氫氧化鈉被完全中和后偏鋁酸鈉和鹽酸反應生成氫氧化鋁，最后加入的鹽酸溶解氫氧化鎂和氫氧化鋁，結合圖象分析解答。

（1）向水中有沉淀物組成的混合溶液中加入鹽酸時，0～10mL時沒有沉淀生成，說明溶液中NaOH過量，溶液中鋁離子完全轉化為偏鋁酸根離子，溶液中存在的沉淀為Mg(OH)2，即A點沉淀物的化學式為Mg(OH)2；10mL～30mL時鹽酸和偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀，離子反應方程式為H2O+AlO2-+H+＝Al(OH)3↓，該階段消耗鹽酸的物質的量是0.02L×2mol/L＝0.04mol，因此生成氫氧化鋁是0.04mol，質量是0.04mol×78g/mol＝3.12g，則B點縱坐標為3.12+1.16＝4.28；

（2）向偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，方程式為2AlO2－＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO32－，0.04mol氫氧化鋁消耗0.02mol二氧化碳，標況下的體積是0.02mol×22.4L/mol＝0.448L＝448mL；

（3）當沉淀質量不再發生變化時溶液中的溶質是NaCl，A點沉淀是氫氧化鎂，則n[Mg(OH)2]＝1.16g÷58g/mol＝0.02mol，根據Mg原子守恒得n(MgCl2)＝n[Mg(OH)2]＝0.02mol；氫氧化鋁的物質的量是0.04mol，根據鋁離子守恒可知n(AlCl3)＝0.04mol，由Cl-離子守恒得B點含溶質氯化鈉的物質的量是0.02mol×2+0.04mol×3+0.03L×2mol/L＝0.22mol；根據鈉離子守恒可知原混合物中氫氧化鈉是0.22mol，C點溶液為MgCl2、AlCl3和NaCl混合液，C點所加鹽酸相當于用于中和原混合物中的NaOH，此時所加鹽酸物質的量n(HCl)＝n(NaOH)＝0.22mol，則C點所表示鹽酸的體積為0.22mol÷2mol/＝0.11L＝110mL。