Question

【題目】將一定質量的Mg-Al合金投入到100mL一定物質的量濃度的HCl中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5mol/LNaOH溶液至過量，生成沉淀質量與加入NaOH溶液的體積關系如下圖所示。 求：

（1）寫出20ml-160ml階段的離子反應方程式 ；

（2）160ml-180ml階段的離子反應方程式 ；

（3）原合金分別與足量的稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應產生氣體的在同溫同壓下的體積比為___________。

（4）HCl的物質的量濃度為 mol/L。

Answer 1

【答案】（1） Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓

（2）Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O

（3）7：3（4）8

【解析】

試題分析：根據圖片知，0～20mL時沒有沉淀生成，說明此時發生的反應為酸堿中和反應O H++OH-=H2O，20～160mL時隨著NaOH的加入沉淀的量逐漸增加，此時發生的反應為Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓，160～180mL時，隨著NaOH的增加，沉淀的量減少，說明發生反應Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，所以m[Al（OH）3]=（19.4-11.6）g=7.8g，n[Al（OH）3]=7.8g÷78g/mol=0.1mol，n[Mg（OH）2]=11.6g÷58g/mol=0.2mol.

（1）根據以上分析可知20ml～160ml階段的離子反應方程式為Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓；

（2）根據以上分析可知160ml～180ml階段的離子反應方程式為Al（OH）3 + OH- = AlO2- + 2H2O；

（3）根據Mg原子守恒得n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.2mol，根據Al原子守恒得n（Al）=n[Al（OH）3]=0.1mol，與足量稀硫酸反應生成氫氣是0.2mol＋0.15mol＝0.35mol；與足量氫氧化鈉溶液反應時鎂不反應，則產生的氫氣是0.15mol，所以原合金分別與足量的稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應產生氣體的在同溫同壓下的體積比為0.35mol：0.15mol＝7：3；

（4）160mL時，溶液中的溶質為NaCl，根據原子守恒得n（NaCl） = n（HCl） = n（NaOH） = 0.16L × 5 mol/L = 0.8mol，c（HCl） = 0.8mol ÷ 0.1L = 8mol/L。