Question

將3.9g Mg、Al合金溶于400mL一定物質的量濃度的HCl溶液中，恰好完全反應，再向反應后的溶液中加入等體積1mol/L的NaOH溶液時，生成沉淀的量最大（反應過程中溶液的體積變化忽略不計），求：
（1）生成沉淀的最大物質的量是多少？
（2）原HCl溶液的物質的量濃度？

Answer 1

分析：Mg、Al合金溶于HCl溶液中，恰好完全反應，反應后的溶液中溶質為MgCl₂、AlCl₃，再向反應后的溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的量最大，故鎂離子、鋁離子與氫氧根離子恰好反應生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，故所得的溶液中溶質為NaCl，
根據(jù)電荷守恒可知，Mg、Al合金提供的電子的物質的量等于氫氧根的物質的量，
（1）令Mg、Al的物質的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質量之和與提供的電子的物質的量列方程計算x、y的值，進而計算Mg（OH）₂、Al（OH）₃的物質的量之和；
（2）根據(jù)Cl原子守恒有n（HCl）=n（NaCl），故鈉離子守恒有n（NaCl）=n（NaOH），故n（HCl）=n（NaOH），原鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等，根據(jù)c=

n

V

可知，二者濃度相等．

解答：解：Mg、Al合金溶于HCl溶液中，恰好完全反應，反應后的溶液中溶質為MgCl₂、AlCl₃，再向反應后的溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的量最大，故鎂離子、鋁離子與氫氧根離子恰好反應生成Mg（OH）₂、Al（OH）₃，故所得的溶液中溶質為NaCl，根據(jù)電荷守恒可知，Mg、Al合金提供的電子的物質的量等于氫氧根的物質的量，
（1）氫氧化鈉的物質的量為：0.4L×1mol/L=0.4mol，令Mg、Al的物質的量分別為xmol、ymol，則：

24x+27y=3.9 2x+3y=0.4

解得：x=0.05，y=0.1，
故沉淀的最大物質的量為：0.05mol+0.1mol=0.15mol，
答：所得沉淀的最大物質的量為0.15mol；
（2）根據(jù)Cl原子守恒有n（HCl）=n（NaCl），故鈉離子守恒有n（NaCl）=n（NaOH），故n（HCl）=n（NaOH），原鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等，根據(jù)c=

n

V

可知，二者濃度相等，故原鹽酸溶液的濃度為1mol/L，
答：原鹽酸溶液的濃度為1mol/L．

點評：考查混合物的有關計算、氧化還原反應的有關計算等，難度中等，清楚反應過程與判斷計算提供的電子的物質的量等于氫氧根的物質的量是關鍵，