将一块金属钠投入到100ml MgCl2和AlCl3的混合溶液中,发现沉淀先多后少.反应完毕后收集到13.44L气体(标准状态),同时得到21.4g白色沉淀,将此沉淀溶于过量的NaOH溶液中,充分反应后沉淀质量减轻了15.6g.求原溶液中Mg2+、Al3+、Cl-的物质的量浓度.

问题描述:

将一块金属钠投入到100ml MgCl2和AlCl3的混合溶液中,发现沉淀先多后少.反应完毕后收集到13.44L气体(标准状态),同时得到21.4g白色沉淀,将此沉淀溶于过量的NaOH溶液中,充分反应后沉淀质量减轻了15.6g.求原溶液中Mg2+、Al3+、Cl-的物质的量浓度.

沉淀溶于过量的NaOH溶液,最终得到的固体为Mg(OH)2,其质量为21.4g-15.6g=5.8g,物质的量为 5.8g58g/mol=0.1mol,根据Mg元素守恒:n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=0.1mol,则c(Mg2+)=0.1mol0.1L=1mol/L;金属Na与MgCl2...
答案解析:沉淀溶于过量的NaOH溶液,最终得到的固体为Mg(OH)2,根据Mg元素守恒计算n(Mg2+);
根据生成氢气的体积,利用电子转移守恒计算n(Na),金属Na与MgCl2和AlCl3的混合溶液反应,生成沉淀先多后少,则氢氧化铝部分转化为NaAlO2,21.4g为Mg(OH)2,Al(OH)3,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,由Mg元素守恒可知n(MgCl2),假设溶液中AlCl3为xmol,利用Al元素守恒表示出NaAlO2的物质的量,
再利用Na元素、Cl元素守恒列方程计算x的值;
原溶液中n(Cl-)=2n(MgCl2)+3n(AlCl3),再根据c=

n
V
计算各离子浓度.
考试点:有关混合物反应的计算;钠的化学性质;镁、铝的重要化合物.
知识点:本题考查混合物计算,题目涉及反应过程较多,利用方程式计算比较繁琐,本题采取守恒法计算,简化计算过程,侧重对学生分析思维能力的考查,掌握镁、铝及其化合物的性质是解答的关键,题目难度中等.