Question

往100mL未知AlCl₃和MgCl₂的混合溶液中滴加入0.1mol/L的NaOH溶液，生產(chǎn)沉淀的質(zhì)量隨加入NaOH溶液體積的變化關(guān)系如圖所示，求AlCl₃和MgCl₂的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：根據(jù)圖象知，當(dāng)鎂離子和鋁離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2NaOH+MgCl₂=2NaCl+Mg（OH）₂↓、3NaOH+AlCl₃=3NaCl+Al（OH）₃↓，所以70mL為生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃需要的NaOH的體積，
當(dāng)沉淀最大時(shí)，繼續(xù)滴加NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，當(dāng)沉淀完全溶解時(shí)消耗的NaOH的體積=（80-70）mL=10mL，根據(jù)3NaOH+AlCl₃=3NaCl+Al（OH）₃↓和NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O
知，鋁元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀和沉淀完全溶解消耗NaOH的體積之比為3：1，70mL減去與氯化鋁反應(yīng)的NaOH體積就是與氯化鎂反應(yīng)的NaOH體積，再根據(jù)NaOH和氯化鎂之間的關(guān)系式計(jì)算鎂離子濃度；

解答： 解：根據(jù)圖象知，當(dāng)鎂離子和鋁離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀時(shí)，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：2NaOH+MgCl₂=2NaCl+Mg（OH）₂↓、3NaOH+AlCl₃=3NaCl+Al（OH）₃↓，所以70mL為生成Mg（OH）₂和Al（OH）₃需要的NaOH的體積，
當(dāng)沉淀最大時(shí)，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應(yīng)NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O．
根據(jù)反應(yīng)：NaOH+Al（OH）₃ =NaAlO₂ +2H₂O
          1                     1
  0.1mol/L×（80-70）×10^-3L  n（Al³⁺）
n（Al³⁺）=1×10^-3mol，c（Al³⁺）=

n(Al3+)

V

=

1×10-3mol

0.1L

=0.01mol/L，
根據(jù)3NaOH+AlCl₃=3NaCl+Al（OH）₃↓和NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O知，鋁元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀和沉淀完全溶解消耗氫氧化鈉的體積之比為3：1，則鋁離子完全沉淀時(shí)需要?dú)溲趸�鈉的體積=30mL，與鎂離子反應(yīng)的氫氧化鈉體積=70mL-30mL=40mL，n（NaOH）=0.1mol/L×40×10^-3L=4×10^-3mol，
根據(jù)2NaOH+MgCl₂=2NaCl+Mg（OH）₂↓
    2           1
  4×10^-3mol    n（Mg²⁺）
n（Mg²⁺）=2×10^-3mol，
則c（Mg²⁺）=

n(Mg2+)

V

=

2×10-3mol

0.1L

=0.02mol/L，
故答案為：AlCl₃和MgCl₂的物質(zhì)的量濃度分別為：0.01mol/L；0.02mol/L；

點(diǎn)評(píng)：本題以鎂鋁化合物為載體考查了混合物的計(jì)算，知道曲線拐點(diǎn)及變化趨勢(shì)的含義是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合方程式來(lái)分析解答，注意鋁離子完全轉(zhuǎn)化為沉淀和沉淀完全溶解需要?dú)溲趸�鈉物質(zhì)的量的關(guān)系，為易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．