Question

现有含NH₄⁺、H⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Cl^-的溶液100mL，往其中逐滴加入2mol/L的氢氧化钠溶液，并不断搅拌，所得沉淀质量与所加氢氧化钠溶液体积的关系如图，其中OA段无气体产生，回答下列问题．
（1）写出下列过程发生反应的离子方程式．
OA段：

 

；CD段：

 

；
（2）氢氧化镁沉淀的质量m[Mg（OH）₂]=

 

g．
（3）a=

 

；b=

 

．
（4）原溶液中c（NH₄⁺）=

 

；c（Cl^-）=

 

．

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：计算题

分析：由给出的离子可知，0～15mL滴加NaOH溶液时发生H⁺+OH^-═H₂O，15mL～40mL时Mg²⁺、Al³⁺结合OH^-生成沉淀，40mL～50mLNH₄⁺与OH^-反应，50mL～bmL氢氧化铝与OH^-反应而溶解，然后利用离子反应方程式及原子守恒来计算解答．

解答： 解：（1）OA段发生的离子反应为H⁺+OH^-═H₂O，CD段发生的离子反应Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案为：H⁺+OH^-═H₂O；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）D点时Al（OH）₃溶解，沉淀只有Mg（OH）₂，由图中纵坐标可知，其质量为0.58g，故答案为：0.58；
（3）由15mL～40mL发生Mg²⁺、Al³⁺结合OH^-生成沉淀的反应，共消耗NaOH为0.025L×2mol/L=0.05mol，n[Mg（OH）₂]=0.01mol，
则设镁离子的物质的量为m，
Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓
 1    2      1
0.01  0.02  0.01
    Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
      1     3         1
0.01mol    0.03mol   0.01mol
则a为0.58g+0.01mol×78g/mol=1.36g，
由Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
   0.01     0.01
则消耗NaOH的体积为

0.01mol

2mol/L

=0.005L=5mL，所以b为50+5=55，
故答案为：1.36；55；
（4）40mL～50mLNH₄⁺与OH^-反应，以1：1反应，则n（NH₄⁺）=0.01L×2mol/L=0.02mol，c（NH₄⁺）=

0.02mol

0.1L

=0.2mol/L，0～15mL滴加NaOH溶液时发生H⁺+OH^-═H₂O，n（H⁺）=0.015L×2mol/L=0.03mol，c（H⁺）=0.3mol/L，
由电荷守恒可知，c（Cl^-）=0.3mol/L+0.2mol/L+0.1mol/L×2+0.1mol/L×3=1mol/L，
故答案为：0.2mol/L；1mol/L．

点评：本题考查离子反应的计算，为高频考点，把握图象中发生的离子反应及反应的先后顺序为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度中等．