将一定质量的镁和铝混合物投入200mL硫酸中,固体全部溶解后,向所得溶液中加入5mol?L-1 NaOH溶液,生成沉

2025-03-13 19:24:50
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回答1:

由图象可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O.当V(NaOH溶液)=200mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,二者物质的量之和为0.35mol,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的
1
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倍.从200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,当V(NaOH溶液)=240mL时,沉淀不再减少,此时全部为Mg(OH)2,物质的量为0.15mol,所以沉淀量最大,Mg(OH)2为0.15mol,Al(OH)3为0.35mol-0.15mol=0.2mol,由于从200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,所以该阶段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol,
(1)混合物中镁与铝的质量之比为0.15mol×24g/mol:0.2mol×27g/mol=2:3,故答案为:2:3;
(2)由上述分析可知,从200mL到240mL可知c(NaOH)=
0.2mol
0.24L?0.2L
=5mol/L,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据钠元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n(NaOH)的
1
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倍,所以n(Na2SO4)=
1
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×0.2L×5mol/L=0.5mol,所以硫酸的浓度为
0.5mol
0.2L
=2.5mol/L,故答案为:2.5.