题目内容
H2SO4、Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,加入NaOH溶液时,其沉淀的质量W和加入的NaOH体积V之间的关系如图所示,则原混合溶液中Al3+、Mg2+和SO42—的物质的量之比为

- A.1∶1∶1
- B.5∶3∶2
- C.2∶1∶5
- D.3∶2∶2
C
试题分析:H2SO4、Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,加入NaOH溶液时,先发生的是酸碱中和,然后产生了氢氧化铝和氢氧化镁沉淀,最后氢氧化铝溶解,其离子方程式分别为
H++OH-=H2O、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,由图可以知道,设1V积极的氢氧化钠的含量为amol,刚开始为酸碱的中和,所以酸的物质的量为0.5amol,因为Al(OH)3+OH-=AlO2-,有图可以知道铝的物质的量为amol,所以消耗镁的氢氧化钠为6amol-4amol-amol=amol,所以Mg2+的物质的量为0.5amol,所以Al3+、Mg2+和SO42—的物质的量分别为amol、0.5amol、0.5+1.5+0.5=2.5amol,即Al3+、Mg2+和SO42—的物质的量之比为2∶1∶5,所以本题的答案选择C。
考点:元素及其化合物
点评:本题考查了元素及其化合物,涉及考查了铝及其化合物的性质,该考点是高考考点的重点,本题有一定的难度。
试题分析:H2SO4、Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中,加入NaOH溶液时,先发生的是酸碱中和,然后产生了氢氧化铝和氢氧化镁沉淀,最后氢氧化铝溶解,其离子方程式分别为
H++OH-=H2O、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,由图可以知道,设1V积极的氢氧化钠的含量为amol,刚开始为酸碱的中和,所以酸的物质的量为0.5amol,因为Al(OH)3+OH-=AlO2-,有图可以知道铝的物质的量为amol,所以消耗镁的氢氧化钠为6amol-4amol-amol=amol,所以Mg2+的物质的量为0.5amol,所以Al3+、Mg2+和SO42—的物质的量分别为amol、0.5amol、0.5+1.5+0.5=2.5amol,即Al3+、Mg2+和SO42—的物质的量之比为2∶1∶5,所以本题的答案选择C。
考点:元素及其化合物
点评:本题考查了元素及其化合物,涉及考查了铝及其化合物的性质,该考点是高考考点的重点,本题有一定的难度。
练习册系列答案
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某工厂的废水中含有FeSO4、H2SO4、Ag2SO4、Al2(SO4)3及一些污泥。某研究性学习课题组测定了废水中各物质的含量并查找了溶解度数据,现列表如下
表一废水中各物质的含量
|
物质 |
FeSO4 |
H2SO4 |
Ag2SO4 |
Al2(SO4)2 |
污泥 |
|
质量分数/(%) |
15.0 |
7.0 |
0.40 |
0.34 |
5.0 |
表二 FeSO4和Al2(SO4)3在水中的溶解度
|
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
FeSO4溶液度(g) |
15.6 |
20.5 |
26.5 |
32.9 |
40.2 |
48.6 |
|
Al2(SO4)3溶解度(g) |
31.2 |
33.5 |
36.4 |
40.4 |
45.7 |
52.2 |
该课题组根据表中数据,设计了污水处理方案,拟利用该厂的废铁屑(有少量锈斑)、烧碱溶液和硫酸处理此污水,回收FeSO4·7H2O和Ag。
(1)请填写下列空白,完成得到Ag的实验方案:
①将带有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤,目的是 。
②将工厂废水过滤,用少量水洗涤滤渣,洗涤液并入滤液后保留待用;
③ ,目的是使Ag+全部还原为金属Ag;
④ ,目的是分离出Ag;
(2)请写出后续的步骤,除去Al3+,得到主要成分为FeSO4·7H2O晶体。
⑤将第 步与第④步所得滤液混合后,加入少量硫酸至混合液的pH为3-4后, ,滤出FeSO4·7H2O晶体
(3)写出步骤③中所有化学反应的离子方程式 。
(4)在步骤⑤中,加入少量硫酸调节pH的目的是 。