Question

在MgCl₂和AlCl₃的混和溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量，经测定，加入NaOH的物质的量和所得沉淀的物质的量的关系如图所示，则：
（1）图中C点表示当加入

0.6

molNaOH时，Al³⁺的存在形式是

AlO₂^-

（写化学式）
（2）图中线段OA：AB=

5：1

．

Answer 1

分析：根据图象可知，在滴加NaOH溶液到加入氢氧化钠为Amol时，沉淀量最大为0.2mol，说明氯化铝、氯化镁恰好完全反应，此时溶液为氯化钠溶液．继续滴加氢氧化钠，但在加入（B-A）mol时，沉淀物质的量最小为0.1mol，是氢氧化镁沉淀，所以加入Amol氢氧化钠时沉淀中有氢氧化镁0.1mol、氢氧化铝0.1mol；此时溶液为氯化钠、偏铝酸钠溶液．
（1）根据氢氧根守恒可知，沉淀量最大时加入的氢氧化钠n（NaOH）=2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]，C点氢氧化铝完全溶解，根据铝元素守恒可知、钠元素守恒可知n（NaAlO₂）=n[Al（OH）₃]=0.1mol，所以溶解氢氧化铝加入的氢氧化钠为0.1mol．前后两部分氢氧化钠之和为C加入的氢氧化钠．C点氢氧化铝完全溶解，铝元素在溶液中以AlO₂^-存在．
（2）OA表示滴加NaOH溶液是镁离子、铝离子完全沉淀是需要的氢氧化钠的物质的量，沉淀量最大时加入的氢氧化钠n（NaOH）=2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]；AB表示溶解0.1mol氢氧化铝消耗的氢氧化钠的物质的量n（NaOH）=n[Al（OH）₃]．

解答：解：根据图象可知，在滴加NaOH溶液到加入氢氧化钠为Amol时，沉淀量最大为0.2mol，说明氯化铝、氯化镁恰好完全反应，此时溶液为氯化钠溶液．继续滴加氢氧化钠，但在加入（B-A）mol时，沉淀物质的量最小为0.1mol，是氢氧化镁沉淀，所以加入Amol氢氧化钠是沉淀中有氢氧化镁0.1mol、氢氧化铝0.1mol；此时溶液为氯化钠、偏铝酸钠溶液．
（1）根据氢氧根守恒可知，沉淀量最大时加入的氢氧化钠n（NaOH）=2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，C点氢氧化铝完全溶解，根据铝元素、钠元素守恒可知n（NaAlO₂）=n[Al（OH）₃]=0.1mol，所以溶解氢氧化铝加入的氢氧化钠为0.1mol．所以加入的氢氧化钠的物质的量为0.5mol+0.1mol=0.6mol；C点氢氧化铝完全溶解，铝元素在溶液中以AlO₂^-存在．
故答案为：0.6；AlO₂^-．
（2）OA表示滴加NaOH溶液是镁离子、铝离子完全沉淀是需要的氢氧化钠的物质的量，沉淀量最大时加入的氢氧化钠n（NaOH）=2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol；AB表示溶解0.1mol氢氧化铝消耗的氢氧化钠的物质的量n（NaOH）=n[Al（OH）₃]=0.1mol，所以线段OA：AB=0.5mol：0.1mol=5：1．
故答案为：5：1．

点评：考查镁、铝化合物反应的混合计算，难度中等，关键是根据图象分析，明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式对有关问题进行分析．注意守恒思想的运用，使计算简化．