Question

3．在HCl、MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，滴加NaOH溶液至過量，如圖
（1）寫出各段離子方程式：
OA：H⁺+OH^-═H₂O；
AB：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；
BC：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（2）原溶液中Mg²⁺、Al³⁺的物質的量濃度之比為1：1圖中AE：EF=5：1．

Answer 1

分析 在HCl、MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，滴加NaOH溶液至過量，OA段發(fā)生反應為：H⁺+OH^-═H₂O，AB段沉淀開始增大至最大的反應為：MgCl₂+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）₂↓、AlCl₃+3NaOH═3NaCl+Al（OH）₃↓，BC段沉淀溶解，發(fā)生反應為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，根據圖象可知氫氧化鎂沉淀的物質的量為0.2mol，則氫氧化鋁沉淀的物質的量為0.4mol-0.2mol=0.2mol，根據質量守恒定律可計算出鎂離子、鋁離子的濃度之比；根據鎂離子、鋁離子的物質的量可計算出AE：EF．

解答 解：在HCl、MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，滴加NaOH溶液至過量，OA段發(fā)生反應為：H⁺+OH^-═H₂O，AB段沉淀開始增大至最大的反應為：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，BC段沉淀溶解，發(fā)生反應為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：H⁺+OH^-═H₂O；Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）根據圖象可知，C點之后剩余的沉淀為氫氧化鎂，氫氧化鎂的物質的量為0.2mol，則氫氧化鋁沉淀的物質的量為：0.4mol-0.2mol=0.2mol，
根據質量守恒定律可知：n（Mg²⁺）=[Mg（OH）₂]=0.2mol、n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=0.2mol，由于在同一溶液中，則鎂離子、鋁離子的物質的量濃度之比等于其物質的量之比，所以原溶液中Mg²⁺、Al³⁺的物質的量濃度之比為：0.2mol：0.2mol=1：1；
AB段消耗氫氧化鈉的物質的量為：0.2mol×2+0.2mol×3=1mol，BC段消耗氫氧化鈉的物質的量為：0.2mol，所以AE：EF=1mol：0.2mol=5：1，
故答案為：1：1 5：1．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確圖象曲線變化對應反應原理及反應的先后順序為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．