Question

（2010?中山模拟）将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．请

（2010?中山模拟）将0.1mol的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．请回答：（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变化如图所示．当V1=160mL时，则金属粉末中n（Mg）=______mol，V2=______mL．（2）若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V（NaOH）=______mL．（3）若混合物仍为0.1mol，其中Mg粉的物质的量分数为a，用100mL 2mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）3．满足此条件的a的取值范围是：______．

Answer 1

（1）当V₁=160mL时，此时，溶液是MgSO₄、Al₂（SO₄）₃和Na₂SO₄混合液，
由Na⁺离子守恒可知，n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×0.16L×1mol/L=0.08mol
令MgSO₄为xmol，Al₂（SO₄）₃为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.1
根据SO₄^2-离子守恒有：x+3y=0.1×2-0.08
联立方程，解得：x=0.06、y=0.02
所以金属粉末中n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol，
滴加NaOH溶液到体积V₂时，溶液是Na₂SO₄和NaAlO₂混合液，根据守恒有：
n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂）=2n（H₂SO₄）+n（Al）=2×0.1L×2mol/L+0.04mol=0.44mol，
所以，V₂=

0.44mol

1mol/L

=0.44L=440ml，
故答案为：0.06mol，440 mL；
（2）当溶液中Mg²⁺、Al³⁺恰好沉淀完全时，此时溶液是Na₂SO₄溶液，根据SO₄^2-离子和Na⁺离子守恒有：n（Na⁺）=2n（Na₂SO₄）=2n（H₂SO₄）=2×0.1L×2mol/L=0.4mol，所以，V（NaOH）=

0.4mol

1mol/L

=0.4L=400ml
故答案为：400ml；
（3）由于为金属混合物，则a＜1，Al的物质的量为0.1（1-a）mol，反应后的混合溶液，再加入450mL 1mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al（OH）₃，溶质为硫酸钠、偏铝酸钠，根据铝元素守恒可知n（NaAlO₂）=0.1（1-a）mol，根据钠离子守恒，应满足n（NaOH）≥2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂），即0.45×1≥2×0.1×2+0.1（1-a），解得a≥0.5，故0.5≤a＜1，
故答案为：0.5≤a＜1．