Question

【題目】取50 mL某濃度的稀硫酸與一定質量的鎂、鋁合金反應，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至過量，生成沉淀的質量與加入NaOH溶液體積的關系如圖所示。求原硫酸的物質的量濃度______。

Answer 1

【答案】8mol/L

【解析】

根據生成沉淀的質量與加入NaOH溶液體積的關系圖可知，氫氧化鈉溶液的體積為0-20ml時，氫氧化鈉用于中和稀硫酸，氫氧化鈉溶液的體積為20-160ml時，用于沉淀Mg2+和Al3+,氫氧化鈉溶液的體積為160-180ml時,過量的氫氧化鈉溶液用于溶解Al(OH)3沉淀，涉及的方程式為：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑，MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4，Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4，Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，根據方程式進行計算。

根據分析可知氫氧化鈉溶液加入到溶液至沉淀最大量時，硫酸全部生成硫酸鈉，硫酸物質的量等于氫氧化鈉物質的量的，根據圖像可知，氫氧化鎂物質的量等于鎂的物質的量==0.2mol，Al(OH)3的物質的量為=0.1mol，生成沉淀共消耗氫氧化鈉的物質的量為0.2mol×2+0.1mol×3=0.7mol，消耗氫氧化鈉的體積為=0.14L，因此當加入160ml氫氧化鈉溶液時，硫酸根離子全部為硫酸鈉電離生成，那么硫酸的物質的量為=0.4mol，濃度為=8mol/L。