Question

3．在HCl、MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，滴加NaOH溶液至过量，如图
（1）写出各段离子方程式：
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⁺的物质的量浓度之比为1：1图中AE：EF=5：1．

Answer 1

分析 在HCl、MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，滴加NaOH溶液至过量，OA段发生反应为：H⁺+OH^-═H₂O，AB段沉淀开始增大至最大的反应为：MgCl₂+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）₂↓、AlCl₃+3NaOH═3NaCl+Al（OH）₃↓，BC段沉淀溶解，发生反应为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，根据图象可知氢氧化镁沉淀的物质的量为0.2mol，则氢氧化铝沉淀的物质的量为0.4mol-0.2mol=0.2mol，根据质量守恒定律可计算出镁离子、铝离子的浓度之比；根据镁离子、铝离子的物质的量可计算出AE：EF．

解答 解：在HCl、MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，滴加NaOH溶液至过量，OA段发生反应为：H⁺+OH^-═H₂O，AB段沉淀开始增大至最大的反应为：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，BC段沉淀溶解，发生反应为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：H⁺+OH^-═H₂O；Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）根据图象可知，C点之后剩余的沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁的物质的量为0.2mol，则氢氧化铝沉淀的物质的量为：0.4mol-0.2mol=0.2mol，
根据质量守恒定律可知：n（Mg²⁺）=[Mg（OH）₂]=0.2mol、n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=0.2mol，由于在同一溶液中，则镁离子、铝离子的物质的量浓度之比等于其物质的量之比，所以原溶液中Mg²⁺、Al³⁺的物质的量浓度之比为：0.2mol：0.2mol=1：1；
AB段消耗氢氧化钠的物质的量为：0.2mol×2+0.2mol×3=1mol，BC段消耗氢氧化钠的物质的量为：0.2mol，所以AE：EF=1mol：0.2mol=5：1，
故答案为：1：1 5：1．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确图象曲线变化对应反应原理及反应的先后顺序为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．