Question

8．在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等離子的溶液中，逐滴加入5mol/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，下列敘述不正確的是（　　）

• A． 原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=5：1
• B． 原溶液的c（H⁺）=0.1mol•L^-1
• C． x與y的差值為0.01mol
• D． 原溶液中c（Cl^-）=0.85mol•L^-1

Answer 1

分析 在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等離子的溶液中，逐滴加入5mol•L^-1的NaOH溶液，加入4mLNaOH溶液時沒有沉淀生成，說明H⁺先和NaOH反應(yīng)，則溶液中含有H⁺，c（H⁺）=$\frac{0.004L×5mol/L}{0.2L}$=0.1mol/L，繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀的量逐漸增大，30mLNaOH溶液后，繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量不變，則溶液中含有NH₄⁺，則c（NH₄⁺）=$\frac{（0.033-0.03）×5mol/L}{0.2L}$=0.075mol/L，繼續(xù)滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，說明溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺，根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O知，生成氫氧化鋁沉淀和生成偏鋁酸根離子需要?dú)溲趸�鈉體積之比為3：1，則生成氫氧化鋁沉淀需要NaOH體積=（35-33）mL×3=6mL，則生成氫氧化鎂需要NaOH體積=（30-4mL）-6mL=20mL，則c（Mg²⁺）=$\frac{\frac{0.02L×5mol/L}{2}}{0.2L}$=0.25mol/L，c（Al³⁺）=$\frac{0.002L×5mol/L}{0.2L}$=0.05mol/L，
溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得3c（Al³⁺）+2c（Mg²⁺）+C（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）=[3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L=0.825mol/L，以此來解答．

解答 解：在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等離子的溶液中，逐滴加入5mol•L^-1的NaOH溶液，加入4mLNaOH溶液時沒有沉淀生成，說明H⁺先和NaOH反應(yīng)，則溶液中含有H⁺，c（H⁺）=$\frac{0.004L×5mol/L}{0.2L}$=0.1mol/L，繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀的量逐漸增大，30mLNaOH溶液后，繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量不變，則溶液中含有NH₄⁺，則c（NH₄⁺）=$\frac{（0.033-0.03）×5mol/L}{0.2L}$=0.075mol/L，繼續(xù)滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，說明溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺，根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O知，生成氫氧化鋁沉淀和生成偏鋁酸根離子需要?dú)溲趸�鈉體積之比為3：1，則生成氫氧化鋁沉淀需要NaOH體積=（35-33）mL×3=6mL，則生成氫氧化鎂需要NaOH體積=（30-4mL）-6mL=20mL，則c（Mg²⁺）=$\frac{\frac{0.02L×5mol/L}{2}}{0.2L}$=0.25mol/L，c（Al³⁺）=$\frac{0.002L×5mol/L}{0.2L}$=0.05mol/L，
溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得3c（Al³⁺）+2c（Mg²⁺）+C（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）=[3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L=0.825mol/L，
A．c（Mg²⁺）=0.25mol/L，c（Al³⁺）=0.05mol/L，同一溶液中體積相等，其物質(zhì)的量之比等于物質(zhì)的量濃度之比=0.25mol/L：0.05mol/L=5：1，故A正確；
B．由上述分析可知，c（H⁺）=0.1mol/L，故B正確；
C．x為Al（OH）₃、Mg（OH）₂的物質(zhì)的量，y為Mg（OH）₂的物質(zhì)的量，二者的差為Al（OH）₃的物質(zhì)的量=0.05mol/L×0.2L=0.01mol，故C正確；
D．原來溶液中c（Cl^-）=0.825mol/L，故D錯誤；
故選D．

點(diǎn)評 本題考查離子反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，明確離子反應(yīng)先后順序、圖中線、面、點(diǎn)的意義為解答的關(guān)鍵，注意鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀、偏鋁酸鈉時消耗NaOH的體積之比，并結(jié)合電荷守恒解答，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，題目難度中等．