Question

将一定量的氧化铝和氧化铁的混合物完全溶解100mL某浓度的硫酸中，而后向其中逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，产生沉淀的量与加入NaOH的体积关系如图（图中横坐标每个格子表示50mL）则：
（1）最初加入的50mLNaOH溶液的作用是什么？
（2）计算所用硫酸的物质的量浓度．
（3）求这两种氧化物的物质的量．
（4）求图中最高点对应的沉淀物的物质的量．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,镁、铝的重要化合物

专题：图示题

分析：（1）由图象可知，从开始至加入NaOH溶液50mL，没有沉淀生成，说明硫酸溶解氧化铝、氧化铁后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O；
（2）当V（NaOH溶液）=650mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液中溶质为Na₂SO₄，根据钠元素守恒：2n（Na₂SO₄）=n（NaOH），进而计算硫酸的物质的量浓度；
（3）从650mL～750mL，NaOH溶解Al（OH）₃，发生反应：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，据此计算氢氧化铝的物质的量，根据Al元素守恒计算氧化铝的物质的量，
从50mL～650mL，NaOH沉淀Mg²⁺、Al³⁺，根据氢氧根离子守恒计算n[Mg（OH）₂]，再根据Mg元素守恒计算氧化镁的物质的量；
（4）结合（3）中的计算可知最高点对应的沉淀物的物质的量．

解答： 解：（1）由图象可知，从开始至加入NaOH溶液50mL，没有沉淀生成，说明硫酸溶解氧化铝、氧化铁后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，最初加入的50mLNaOH溶液的作用是中和剩余的硫酸，
答：最初加入的50mLNaOH溶液的作用是中和剩余的硫酸；
（2）当V（NaOH溶液）=650mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液中溶质为Na₂SO₄，根据钠元素守恒：2n（Na₂SO₄）=n（NaOH），故n（Na₂SO₄）=

1

2

n（NaOH）=

1

2

×0.65L×1mol/L=0.325mol，根据硫酸根守恒n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）=0.325mol，则c（H₂SO₄）=

0.325mol

0.1L

=3.25mol/L，
答：所以硫酸的物质的量浓度为3.25mol/L；
（3）从650mL～750mL，NaOH溶解Al（OH）₃，发生反应：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，消耗NaOH为0.1L×1mol/L=0.1mol，故n[Al（OH）₃]=n（NaOH）=0.1mol，故氧化铝为

0.1mol

2

=0.05mol，
从50mL～650mL，NaOH沉淀Mg²⁺、Al³⁺，根据氢氧根离子守恒：2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]=0.6L×1mol/L，即2n[Mg（OH）₂]+3×0.1mol=0.6L×1mol/L，解得n[Mg（OH）₂]=0.15mol，故氧化镁为0.15mol，
答：氧化铝为0.05mol，氧化镁为0.15mol；
（4）由（3）中计算可知，n[Al（OH）₃]=0.1mol，n[Mg（OH）₂]=0.15mol，
答：最高点时，氢氧化铝为0.1mol，氢氧化镁为0.15mol．

点评：本题以图象题的形式，考查镁铝化合物性质、混合物的计算，题目难度中等，分析图象各阶段的发生的反应是解题关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法在计算中应用．