Question

在生产和生活中，金属材料几乎无处不在。

(1)铝是一种活泼金属，具有较强的还原性。

①金属铝在高温下与三氧化二铁反应，2Al＋Fe₂O₃＝Al₂O₃＋2Fe，称为铝热反应。试 用双线桥法表示电子转移情况：____________________。 

②能否用铝制容器盛装NaOH溶液？________(填“能”或“不能”)，

(2)将镁、铝的混合物共0.2 mol，溶于200 mL 4 mol·L^﹣1的盐酸溶液中，然后再滴加2 mol·L^﹣1的NaOH溶液。请回答下列问题：

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变化情况如图所示。当V₁＝160 mL时，则金属粉末中n (Al)＝________________________mol。

②0～V₁段发生的反应的离子方程式为______________________________；

③若在滴加NaOH溶液的过程中，欲使Mg^2＋、Al^3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝_____________mL；

Answer

不能 0.08 H＋＋OH－===H2O 400

【解析】(1)①反应2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe中，化合价降低元素Fe所在的反应物Fe2O3是氧化剂，化合价升高元素Al所在的反应物是还原剂，化合价的升降数=转移电子数=6，所以反应中生成2mol Fe时，转移6mol电子，反应中生成1mol Fe时，转移3mol电子，电子转移情况如下：；

②金属铝能和强碱氢氧化钠反应生成盐和氢气，即2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑，所以不能用铝制容器盛放氢氧化钠；

(2)当V1=160mL时，此时，溶液是MgCl2、AlCl3和NaCl的混合液，由Na+离子守恒可知，n(NaCl)=n(Na+)=n(NaOH)=0.16L×2mol/L=0.32mol，200mL 4mol•L-1的盐酸溶液中含有氯化氢的物质的量为：4mol/L×0.2L=0.8mol，设混合物中含有MgCl2xmol、AlCl3为ymol，则：根据Mg原子、Al原子守恒有：x+y=0.2，
根据Cl-离子守恒有：2x+3y=0.8-0.32=0.48，联立方程解得：x=0.12、y=0.08，
所以金属粉末中：n(Mg)=0.12mol、n(Al)=y=0.08mol；
(2)0～V1段，滴入氢氧化钠溶液后没有生成沉淀，说明盐酸过量，滴入的氢氧化钠与氯化氢反应生成氯化钠和水，反应的离子方程式为：H++OH-=H2O；
(3)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时，此时，溶液是NaCl溶液，根据Cl-离子和Na+离子守恒有：n(Na+)=n(NaCl)=(HCl)=4mol/L×0.2L=0.8mol，
所以需要加入氢氧化钠溶液体积为：V(NaOH)==0.4L=400mL。