问题标题:
将镁、铝的混合物共0.1mol,溶于200mL2.5mol•L-1的盐酸溶液中,然后再滴加2mol•L-1的NaOH溶液.请回答下列问题:(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化情况如
问题描述:
将镁、铝的混合物共0.1mol,溶于200mL 2.5mol•L-1的盐酸溶液中,然后再滴加2mol•L-1的NaOH溶液.请回答下列问题:
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m 随加入NaOH溶液的体积V变化情况如图所示.当V1=120mL时,则金属粉末中n(Al)=___mol.
(2)V2~V3段发生反应的离子方程式为___.
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)=___mL.
范垂义回答:
从开始至加入NaOH溶液V1mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后,盐酸有剩余,此时发生的反应为H++OH-=H2O;
继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为V2时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,此时发生的反应为Mg2++2OH-=Mg(OH)2、Al3++3OH-=Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液;再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
根据分析可知:0~V1发生反应H++OH-=H2O,V1~V2Mg2+、Al3+转化为沉淀,B→C段发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
(1)若V1=120mL,说明盐酸有剩余,剩余盐酸的物质的量为:2mol/L×0.12L=0.24mol,则和金属反应的盐酸的物质的量:2.5mol/L×0.2L-0.24mol=0.26mol,
设镁的物质的量是x,铝的物质的量是y,x+y=0.1、2x+3y=0.26,解得:x=0.04mol,y=0.06mol,
即:混合物中铝的物质的量为0.06mol,故答案为:0.06;
(2)V1~V2Mg2+、Al3+转化为沉淀,A→B段发生反应Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(3)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,溶质是单一氯化钠,根据原子守恒知,n(NaOH)=n(HCl)=0.5mol,
所以需要氢氧化钠的体积为:0.5mol2mol/L
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