将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示.由图中数据计算

问题描述:

将一定质量的镁铝合金投入100mL一定物质的量浓度的盐酸中,合金全部溶解,向所得溶液中滴加5mol/L的NaOH溶液到过量,生成沉淀的质量与加入的NaOH溶液的体积关系如图所示.由图中数据计算:

(1)原合金中镁和铝的质量.
(2)盐酸的物质的量浓度.

由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O.继续滴加NaOH溶液,到沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者质量之和为19.4g,溶液为氯化钠溶液.再继续滴加NaOH溶液,到沉淀量开始进行,到沉淀量最小时,沉淀为Mg(OH)2,质量为11.6g,故到沉淀量最大,Al(OH)3的质量为19.4g-11.6g=7.8g.
(1)由元素守恒可知,n(Al)=n[Al(OH)3]=

7.8g
78g/mol
=0.1mol,所以m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g;
n(Mg)=n[Mg(OH)2]=
11.6g
58g/mol
=0.2mol,所以m(Mg)=0.2mol×24g/mol=4.8g.
答:原合金中镁的质量为4.8g,铝的质量是2.7g.
(2)加入20mLNaOH溶液,恰好中和剩余的盐酸,此时溶液中溶质为AlCl3、MgCl2、NaCl,根据氯元素守恒有n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl),根据钠元素守恒此时溶液中n(NaCl)=n(NaOH)=0.02L×5mol/L=0.1mol,所以n(HCl)=3n(AlCl3)+2n(MgCl2)+n(NaCl)=3×0.1mol+2×0.2mol+0.1mol=0.8mol,原盐酸的物质的量浓度为
0.8mol
0.1L
=8mol/L.
答:盐酸的物质的量浓度为8mol/L.