15.把NaOH、MgCl2、AlCl3三種固體組成的混合物溶于足量水后,有1.16g 白色沉淀生成,再向所得的懸濁液中逐滴加入1mol•L-1 鹽酸,加入鹽酸的體積V與生成沉淀的質(zhì)量關系如圖所示.試回答下列問題:
(1)A點沉淀物的化學式為Mg(OH)2,理由是因為加入10 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH,再加鹽酸沉淀增多,說明[Al(OH)4]-轉化為Al(OH)3,故A點沉淀物為 Mg(OH)2
(2)寫出A點至B點發(fā)生反應的離子方程式[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O.
(3)原混合物中MgCl2的質(zhì)量為1.9g,AlCl3的質(zhì)量為2.67 g,NaOH的質(zhì)量為5.2g.
(4)C點鹽酸的體積為130mL.

分析 (1)(2)固體組成的混合物溶于足量水后,再加入鹽酸時,0-A時沉淀的質(zhì)量不變,說明溶液中NaOH過量,加入10 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH,再加鹽酸沉淀增多,說明[Al(OH)4]-轉化為Al(OH)3,故A點沉淀物為 Mg(OH)2,AB段發(fā)生反應:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,B點溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉,沉淀為Mg(OH)2、Al(OH)3,BC段發(fā)生反應:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(3)根據(jù)鎂離子守恒,可知n(MgCl2)=n[Mg(OH)2],由AB段消耗鹽酸,結合反應方程式、Al原子守恒計算n(AlCl3),B點溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉,根據(jù)原子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl),再根據(jù)m=nM計算各物質(zhì)的質(zhì)量;
(4)C溶液中溶質(zhì)為NaCl、MgCl2、AlCl3,加入鹽酸等于原混合物中NaOH消耗的鹽酸體積.

解答 解:固體組成的混合物溶于足量水后,再加入鹽酸時,0-A時沉淀的質(zhì)量不變,說明溶液中NaOH過量,加入10 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH,再加鹽酸沉淀增多,說明[Al(OH)4]-轉化為Al(OH)3,故A點沉淀物為 Mg(OH)2,AB段發(fā)生反應:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,B點溶液中存在的溶質(zhì)是氯化鈉,沉淀為Mg(OH)2、Al(OH)3,BC段發(fā)生反應:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
(1)由上述分析可知,A為Mg(OH)2,因為加入10 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH,再加鹽酸沉淀增多,說明[Al(OH)4]-轉化為Al(OH)3,故A點沉淀物為 Mg(OH)2
故答案為:Mg(OH)2;因為加入10 mL 鹽酸恰好中和過量的NaOH,再加鹽酸沉淀增多,說明[Al(OH)4]-轉化為Al(OH)3,故A點沉淀物為 Mg(OH)2;
(2)由上述分析可知,A點至B點發(fā)生反應的離子方程式為:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,故答案為:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O;
(3)A點沉淀的是氫氧化鎂,則n(Mg(OH)2)=$\frac{1.16g}{58g/mol}$=0.02mol,根據(jù)Mg原子守恒得n(MgCl2)=n[Mg(OH)2]=0.02mol,氯化鎂的質(zhì)量為:0.02mol×95g/mol=1.90g;
AB段發(fā)生反應:[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O,則n[Al(OH)3]=n(HCl)=1mol/L×(0.03-0.01)L=0.02mol,根據(jù)鋁原子守恒得n(AlCl3)=n[Al(OH)3]=0.02mol,氯化鋁的質(zhì)量為:0.02mol×133.5g/mol=2.67g;
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)=0.02mol×2+0.02mol×3+0.03L×1mol/L=0.13mol,氫氧化鈉的質(zhì)量為:0.13mol×40g/mol=5.20g,
故答案為:1.9;2.67;5.2;
(4)C溶液中溶質(zhì)為NaCl、MgCl2、AlCl3,加入鹽酸等于原混合物中NaOH消耗的鹽酸體積,二者恰好反應時:n(HCl)=n(NaOH)=0.13mol,則V(HCl)=$\frac{0.13mol}{1mol/L}$=0.13L=130mL,
故答案為:130.

點評 本題考查了混合物反應的計算,題目難度中等,明確曲線變化趨勢及每段發(fā)生的化學反應為解本題關鍵,注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學計算中的應用.

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