Question

6．把由NaOH、AlCl₃、MgCl₂三種固體組成的混合物溶于足量的水中，有0.58g白色沉淀析出，向所得的濁液里，逐漸加入0.5mol/L的鹽酸，加入鹽酸的體積和生成沉淀的質(zhì)量如圖所示：
（1）MgCl₂的物質(zhì)的量是0.01 mol；
（2）AlCl₃的質(zhì)量是1.335g；
（3）混合物中NaOH的質(zhì)量是2.6g；
（4）P點(diǎn)所表示鹽酸加入體積是130mL．

Answer 1

分析 固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時(shí)，0-10mL時(shí)沉淀的質(zhì)量不變，說(shuō)明溶液中NaOH過(guò)量，加入10 mL 鹽酸恰好中和過(guò)量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說(shuō)明[Al（OH）₄]^-轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃，故m點(diǎn)沉淀物為 Mg（OH）₂，
10mL～30mL發(fā)生反應(yīng)：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，m點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉，
從30mL后發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，P點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（1）由圖可知，氫氧化鎂的質(zhì)量為0.58g，根據(jù)鎂原子守恒計(jì)算n（MgCl₂）；
（2）生成氫氧化鋁沉淀消耗20mL鹽酸，根據(jù)方程式計(jì)算Al（OH）₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)Al原子守恒計(jì)算n（AlCl₃）；
（3）n點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉，根據(jù)原子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl），則原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）；
（4）P點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據(jù)鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl），進(jìn)而計(jì)算加入鹽酸的體積．

解答 解：固體組成的混合物溶于足量水后，再加入鹽酸時(shí)，0-10mL時(shí)沉淀的質(zhì)量不變，說(shuō)明溶液中NaOH過(guò)量，加入10 mL 鹽酸恰好中和過(guò)量的NaOH，再加鹽酸沉淀增多，說(shuō)明[Al（OH）₄]^-轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃，故m點(diǎn)沉淀物為 Mg（OH）₂，
10mL～30mL發(fā)生反應(yīng)：[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，B點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是NaCl，沉淀為Mg（OH）₂、Al（OH）₃，m點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉，
從30mL后發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O、Mg（OH）₂+2H⁺=Mg²⁺+2H₂O，P點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液．
（1）由圖可知，氫氧化鎂的質(zhì)量為0.58g，其物質(zhì)的量為$\frac{0.58g}{58g/mol}$=0.01mol，根據(jù)鎂原子守恒：n（MgCl₂）=n[Mg（OH）₂]=0.01mol；
故答案為：0.01；
（2）由[Al（OH）₄]^-+H⁺=Al（OH）₃↓+H₂O，則n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.5mol/L×（0.03-0.01）L=0.01mol，根據(jù)鋁原子守恒得n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.01mol，故AlCl₃的質(zhì)量是0.01mol×133.5g/mol=1.335g，
故答案為：1.335；
（3）n點(diǎn)溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉，由Na⁺離子和Cl^-離子守恒得，原混合物中n（NaOH）=n（NaCl）=n（Cl^-）=2n（MgCl₂）+3n（AlCl₃）+n（HCl）=0.01mol×2+0.01mol×3+0.03L×0.5mol/L=0.065mol，故NaOH的質(zhì)量為0.065mol×40g/mol=2.6g，
故答案為：2.6；
（4）P點(diǎn)溶液為MgCl₂、AlCl₃和NaCl混合液，由氯離子守恒可知，氯化鈉中氯離子源于加入鹽酸，根據(jù)鈉離子守恒可知m（NaOH）=n（NaCl）=0.065mol，C點(diǎn)加入鹽酸的體積為$\frac{0.065mol}{0.5mol/L}$=0.13L=130mL，
故答案為：130．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物有關(guān)計(jì)算，關(guān)鍵是明確每階段發(fā)生的反應(yīng)，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，注意利用守恒法計(jì)算解答，題目難度中等．