Question

【題目】將一定質量的鎂、鋁合金投入100mL一定物質的量濃度鹽酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加4mol /LNaOH溶液至過量，生成沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積關系如圖(橫坐標體積單位是mL，縱坐標質量單位是g)，求：

（1）原合金中Mg、Al質量各多少克?_________

（2）鹽酸的物質的量濃度c(HCl)=____________

Answer 1

【答案】 m(Mg)=3.84g m(Al)=2.16g 6.4mol/L

【解析】（1）由圖可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，此時發生的反應為：HCl+NaOH=NaCl+H2O。繼續滴加NaOH溶液，到沉淀量最大，此時為Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液為氯化鈉溶液。再繼續滴加NaOH溶液，沉淀量開始減少，到沉淀量最小時，沉淀為Mg(OH)2，溶解氫氧化鋁消耗氫氧化鈉溶液的體積是180mL－160mL＝20mL＝0.02L，氫氧化鈉的物質的量是0.08mol，根據方程式Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知氫氧化鋁的物質的量是0.08mol。由元素守恒可知，n（Al）=n[Al(OH)3]=0.08mol，所以m（Al）=0.08mol×27g/mol=2.16g；生成氫氧化鋁需要氫氧化鈉溶液的體積是溶解氫氧化鋁需要氫氧化鈉溶液體積的3倍，即生成0.08mol氫氧化鋁消耗60mL氫氧化鈉。所以與鎂離子反應生成氫氧化鎂消耗氫氧化鈉溶液的體積是160mL－20mL－60mL＝80mL，物質的量的物質的量是0.32mol，則鎂離子的物質的量是0.16mol，所以m（Mg）=0.16mol×24g/mol=3.84g；（2）加入20mLNaOH溶液，恰好中和剩余的鹽酸，此時溶液中溶質為AlCl3、MgCl2、NaCl，根據氯元素守恒有n（HCl）=3n（AlCl3）+2n（MgCl2）+n（NaCl），根據鈉元素守恒此時溶液中n（NaCl）=n（NaOH）=0.02L×4mol/L=0.08mol，所以n（HCl）=3n（AlCl3）+2n（MgCl2）+n（NaCl）=3×0.08mol+2×0.16mol+0.08mol=0.64mol，因此原鹽酸的物質的量濃度為0.64mol÷0.1L=6.4mol/L。