Question

在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等离子的溶液中，逐滴加入4mol?L^-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如图所示．下列叙述错误的是（已知NH₄⁺+OH^-═NH₃?H₂O）（　　）

• A、原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=5：1
• B、原溶液的c（H⁺）=0.8mol?L^-1
• C、x与y的差值为0.01mol
• D、原溶液中c（Cl^-）=1.32mol?L^-1

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：

分析：在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等离子的溶液中，逐滴加入4mol?L^-1的NaOH溶液，加入4mLNaOH溶液时没有沉淀生成，说明H⁺先和NaOH反应，则溶液中含有H⁺，c（H⁺）=

0.004L×4mol/L

0.2L

=0.08mol/L，继续滴加NaOH溶液，沉淀的量逐渐增大，30mLNaOH溶液后，继续滴加NaOH溶液，沉淀的物质的量不变，则溶液中含有NH₄⁺，则c（NH₄⁺）=

(0.033-0.03)L×4mol/L

0.2L

=0.06mol/L，继续滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，说明溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺，根据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O知，生成氢氧化铝沉淀和生成偏铝酸根离子需要氢氧化钠体积之比为3：1，则生成氢氧化铝沉淀需要NaOH体积=（35-33）mL×3=6mL，则生成氢氧化镁需要NaOH体积=（30-4mL）-6mL=20mL，
则c（Mg²⁺）=

0.02L×4mol/L

2×0.2L

=0.2mol/L，c（Al³⁺）=

0.002L×4mol/L

0.2L

=0.04mol/L，
溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得3c（Al³⁺）+2c（Mg²⁺）+C（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）=[3×0.04+2×0.2+0.06+0.08]mol/L=0.66mol/L，据此分析解答．

解答： 解：在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等离子的溶液中，逐滴加入4mol?L^-1的NaOH溶液，加入4mLNaOH溶液时没有沉淀生成，说明H⁺先和NaOH反应，则溶液中含有H⁺，c（H⁺）=

0.004L×4mol/L

0.2L

=0.08mol/L，继续滴加NaOH溶液，沉淀的量逐渐增大，30mLNaOH溶液后，继续滴加NaOH溶液，沉淀的物质的量不变，则溶液中含有NH₄⁺，则c（NH₄⁺）=

(0.033-0.03)L×4mol/L

0.2L

=0.06mol/L，继续滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，说明溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺，根据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O知，生成氢氧化铝沉淀和生成偏铝酸根离子需要氢氧化钠体积之比为3：1，则生成氢氧化铝沉淀需要NaOH体积=（35-33）mL×3=6mL，则生成氢氧化镁需要NaOH体积=（30-4mL）-6mL=20mL，
则c（Mg²⁺）=

0.02L×4mol/L

2×0.2L

=0.2mol/L，c（Al³⁺）=

0.002L×4mol/L

0.2L

=0.04mol/L，
溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得3c（Al³⁺）+2c（Mg²⁺）+C（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）=[3×0.04+2×0.2+0.06+0.08]mol/L=0.66mol/L，
A．通过以上分析知，c（Mg²⁺）=0.2mol/L，c（Al³⁺）=0.04mol/L，同一溶液中体积相等，其物质的量之比等于物质的量浓度之比=0.2mol/L：0.04mol/L=5：1，故A正确；
B．通过分析知，c（H⁺）=0.08mol/L，故B错误；
C．x为Al（OH）₃、Mg（OH）₂的物质的量，y为Mg（OH）₂的物质的量，二者的差为Al（OH）₃的物质的量=0.04mol/L×0.2L=0.008mol，故C错误；
D．根据以上分析，原来溶液中c（Cl^-）=0.66mol/L，故D错误；
故选A．

点评：本题考查物质之间的反应，明确离子反应先后顺序是解本题关键，知道铝离子转化为氢氧化铝沉淀、偏铝酸钠时消耗NaOH的体积之比，结合电荷守恒解答，题目难度中等．