Question

把一定质量的镁、铝混合物投入到1mol?L -1 的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入1mol?L -1 的氢氧化

把一定质量的镁、铝混合物投入到1mol?L -1 的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入1mol?L -1 的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示．则：（1）金属铝的质量为______g（2）a的取值范围是______ml．（3）n（Mg）/n（Al）的最大值是______．

Answer 1

（1）根据图可知，首先发生的反应是中和过量的酸：H + +OH - =H 2 O，然后是沉淀两种金属离子：Mg 2+ +2OH - =Mg（OH） 2 ↓、Al 3++ 3OH - =Al（OH） 3 ↓，最后是Al（OH） 3 的溶Al（OH） 3 +OH - =[Al（OH） 4 ] - ，从横坐标80mL到90mL这段可以求出n（Al（OH） 3 ）=0.01mol，则n（Al）=n（Al（OH） 3 ）=0.01mol，即为0.27g， 故答案为：0.27； （2）假设盐酸溶解金属后不剩，这种情况下，酸恰好与合金反应完全，即a=0，通过极值法，当合金中完全是铝时，因为沉淀Al 3+ 需要NaOH溶液的体积为30mL，从图可知，中和过量的酸所消耗的碱液体积最大为50mL，但是假设不成立，最大值是不存在的，所以的取值范围为 0≤a＜50， 故答案为：0≤a＜50； （3）n（Al）=n（Al（OH） 3 ）=1mol?L -1 ×0.01L=0.01mol，所以沉淀Al 3+ 需要的OH - 为0.03mol，即NaOH溶液的体积为30mL，镁离子和铝离子沉淀完全消耗的碱的体积为80-a，若假设盐酸不剩，所以沉淀Mg 2+ 需要NaOH溶液的体积最大值为50mL，求出n （Mg）的最大值为0.025mol，所以该合金中镁铝两元素物质的量之比的最大值为2.5， 故答案为：2.5．