Question

5．在含有0.60molCl^-、0.80molSO₄^2-及一定量Mg²⁺和Al³⁺的混合溶液中，滴入一定浓度NaOH溶液，产生沉淀情况如图（不考虑Mg²⁺和Al³⁺水解及水电离对离子数目的影响）．若反应前Al³⁺的物质的量为a mol，Al³⁺的物质的量与混合溶液中离子总物质的量的比值为x．
（1）用a表示x的表达式x=$\frac{2a}{5-a}$
（2）若a为0.20mol，B点横坐标为2000mL时，c（NaOH）=1.2mol/L ．

Answer 1

分析 （1）溶液中Al³⁺的物质的量为a mol，利用电荷守恒用a表示出Mg²⁺的物质的量，溶液中离子总的物质的量为三种离子之和，得到x和a的关系；
（2）根据铝元素守恒计算氢氧化铝溶解消耗的氢氧化钠的物质的量，再计算镁离子的物质的量以及消耗的氢氧化钠，进而计算浓度即可．

解答 解：（1）Al³⁺的物质的量为a mol，根据电荷守恒：n（Cl^-）+2n（SO₄^2-）=2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺），解得2n（Mg²⁺）=0.6mol+1.6mol-3amol=（2.2-3a）mol，n（Mg²⁺）=（1.1-1.5a）mol，所以Al³⁺的物质的量与混合溶液中离子总物质的量的比值为x，即x=$\frac{a}{a+0.6+0.8+1.1-1.5a}$=$\frac{2a}{5-a}$；
故答案为：x=$\frac{2a}{5-a}$；
（2）若a为0.20mol，Al³⁺的物质的量为a mol，最终消耗氢氧化钠是4amol，即0.8mol，n（Mg²⁺）=（1.1-1.5a）=0.8mol，镁离子消耗氢氧化钠是1.6mol，共消耗氢氧化钠是2.4mol，所以若B点横坐标为2000mL时，c（NaOH）=$\frac{n}{V}$=$\frac{2.4mol}{2L}$=1.2mol/L；
故答案为：1.2mol/L．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，注意电荷守恒在计算中的应用，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．