Question

在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等離子的溶液中，逐滴加入4mol/L的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液的體積（mL）與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（mol）關(guān)系如圖所示．下列敘述正確的是（　�。�

• A、原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=10：1
• B、原溶液中的c（H⁺）=0.8mol/L
• C、x與y的差值為0.01mol
• D、原溶液中c（Cl^-）=0.66mol/L

Answer 1

分析：由圖象可知，開始加入氫氧化鈉沒有沉淀生成，0～4mL發(fā)生反應(yīng)H⁺+OH^-=H₂O，4mL時(shí)H⁺反應(yīng)完畢，4～30mL發(fā)生反應(yīng)Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，30mL時(shí)沉淀量最大，Mg²⁺、Al³⁺沉淀完全，30～33mL沉淀量不變，發(fā)生NH₄⁺與氫氧化鈉的反應(yīng)NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，33～35mL發(fā)生Al（OH）₃與氫氧化鈉的反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
A．由A計(jì)算可知n[Al（OH）₃]，沉淀Mg²⁺、Al³⁺消耗氫氧化鈉溶液26mL，根據(jù)氫氧根守恒該階段有3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算n[Mg（OH）₂]，再守恒計(jì)算原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）；
B．0～4mL發(fā)生H⁺與氫氧化鈉的反應(yīng)，則H⁺的物質(zhì)的量為4mL×10^-3L×5mol?L^-1=0.02mol，計(jì)算c（H⁺）；
C．由圖象可知，x與y的差值即為Al（OH）₃的物質(zhì)的量，由圖可知溶解Al（OH）₃消耗氫氧化鈉溶液5mL，據(jù)此結(jié)合方程式計(jì)算n[Al（OH）₃]；
D．溶液中的陰離子只有Cl^-，則加入33mLNaOH溶液時(shí)Cl^-全部存在于NaCl中，則n（Cl^-）=n（NaOH），據(jù)此計(jì)算．

解答：解：A．由Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，NaOH的物質(zhì)的量為（35-33）mL×10^-3L×4mol?L^-1=0.008mol，即Al（OH）₃的物質(zhì)的量=0.008mol，則原溶液中n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=0.008mol，由圖可知溶解Al（OH）₃消耗氫氧化鈉溶液5mL，則沉淀Mg²⁺、Al³⁺消耗氫氧化鈉溶液26mL，則n（NaOH）=（30-4）mL×10^-3L×4mol?L^-1=0.104mol，根據(jù)氫氧根守恒該階段有3n[Al（OH）₃]+2n[Mg（OH）₂]=n（NaOH），則n[Mg（OH）₂]=

1

2

（0.104mol-0.008mol×3）=0.04mol，故原溶液中n（Mg²⁺）=0.04mol，故原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=5：1，故A錯(cuò)誤；
B．0～4mL發(fā)生H⁺與氫氧化鈉的反應(yīng)，則H⁺的物質(zhì)的量為4mL×10^-3L×4mol?L^-1=0.016mol，c（H⁺）=

0.016mol

0.2L

=0.08mol/L，故B錯(cuò)誤；
C．由圖象可知，x與y的差值即為Al（OH）₃的物質(zhì)的量，由Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，NaOH的物質(zhì)的量為（35-33）mL×10^-3L×4mol?L^-1=0.008mol，即Al（OH）₃的物質(zhì)的量=0.008mol，故C錯(cuò)誤；
D．溶液中的陰離子只有Cl^-，則加入33mLNaOH溶液時(shí)Cl^-全部存在于NaCl中，則Cl^-的物質(zhì)的量為33mL×10^-3L×4mol?L^-1=0.132mol，原溶液中c（Cl^-）=

0.132mol

0.2L

=0.66mol/L，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)反應(yīng)圖象及離子反應(yīng)計(jì)算，清楚圖象中各階段發(fā)生的反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，注意守恒思想的運(yùn)用，難度較大．