Question

向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NaOH体积v之间的关系如图所示，求原混合溶液中，Mg²⁺与SO₄^2-的物质的量之比（不考虑Mg²⁺与水的反应）

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,镁、铝的重要化合物

专题：计算题

分析：首先发生反应Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后发生反应Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由图可知，溶解Al（OH）₃消耗氢氧化钠溶液的体积为1体积，根据离子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积，沉淀Mg²⁺、Al³⁺总共消耗氢氧化钠溶液5体积，计算沉淀Mg²⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积，确定溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺），再根据电荷守恒计算Mg²⁺与SO₄^2-的物质的量之比．

解答： 解：首先发生反应Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后发生反应Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，由图可知，溶解Al（OH）₃消耗氢氧化钠溶液的体积为1体积，根据离子方程式Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，沉淀Al³⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积为1体积×3=3体积，沉淀Mg²⁺、Al³⁺总共消耗氢氧化钠溶液5体积，沉淀Mg²⁺消耗的氢氧化钠溶液的体积为5体积-3体积=2体积，则n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=

1

2

×2体积：

1

3

×3体积=1：1，根据电荷守恒可知，原来混合溶液中Mg²⁺与SO₄^2-的物质的量之比=1：

1×2+1×3

2

=2：5，
答：原来混合溶液中Mg²⁺与SO₄^2-的物质的量之比为2：5．

点评：本题以反应图象形式考查镁铝化合物性质、混合物的有关计算，难度中等，根据清楚图象反应过程是解题关键，注意利用电荷守恒计算硫酸根的量．