Question

15．在MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至過量．經(jīng)測定，加入的NaOH的物質(zhì)的量（mol）和所得沉浮的物質(zhì)的量（mol）的關系如圖所示．則：
（1）寫出代表各線段發(fā)生反應的離子方程式：
OD段Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，
CD段：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
（2）原溶液中Mg²⁺、Al³⁺物質(zhì)的量濃度之比為2：1．
（3）圖中C點表示當加入0.8mol NaOH時，Al³⁺已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)锳lO₂^-，Mg²⁺已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)镸g（OH）₂．
（4）圖中線段OA：AB=7：1．

Answer 1

分析 （1）生的離子反應有：0～D段Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、C～D段Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）C點對應的沉淀為Mg（OH）₂，D點對應的沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，則Mg（OH）₂的物質(zhì)的量為0.2mol，Al（OH）₃的物質(zhì)的量為：0.3mol-0.2mol=0.1mol，由Mg（OH）₂～Mg²⁺、Al（OH）₃～Al³⁺，溶液的體積相同，濃度之比等于物質(zhì)的量之比；
（3）由Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓
    0.2mol  0.4mol
  Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.1mol  0.1mol
據(jù)此計算C點NaOH的物質(zhì)的量及鋁離子、鎂離子的存在形式；
（4）0～D發(fā)生Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，D～C發(fā)生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，則線段OA對應的NaOH的物質(zhì)的量為0.4mol+0.3mol=0.7mol，線段AB對應的NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol，據(jù)此計算線段OA：AB．

解答 解：（1）由圖象可知，0～D發(fā)生反應為：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，C～D發(fā)生反應為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）C點對應的沉淀為Mg（OH）₂，D點對應的沉淀為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，
則Mg（OH）₂的物質(zhì)的量為0.2mol，Al（OH）₃的物質(zhì)的量為：0.3mol-0.2mol=0.1mol，
由Mg（OH）₂～Mg²⁺、Al（OH）₃～Al³⁺，溶液的體積相同，濃度之比等于物質(zhì)的量之比，
所以原溶液中Mg²⁺、Al³⁺物質(zhì)的量濃度之比為0.2mol：0.1mol=2：1，
故答案為：2：1；
（3）由Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓
    0.2mol  0.4mol
  Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.1mol  0.1mol
則C點NaOH的物質(zhì)的量為0.4mol+0.3mol+0.1mol=0.8mol，此時鋁離子完全轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，鎂離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀，
故答案為：0.8；AlO₂^-；Mg（OH）₂；
（4）0～D發(fā)生Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，
D～C發(fā)生Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，
則線段OA對應的NaOH的物質(zhì)的量為0.4mol+0.3mol=0.7mol，
線段AB對應的NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol，
所以線段OA：AB=0.7mol：0.1mol=7：1，
故答案為：7：1．

點評 本題考查學生利用離子反應及金屬與金屬的化合物的性質(zhì)來計算，題目難度中等，明確圖象中每段發(fā)生的化學反應是解答本題的關鍵，并注意利用原子守恒的方法來解答．