Question

向混有一定量鹽酸的硫酸鋁和硫酸鎂混合溶液中，逐滴加入 2mol/L的NaOH 溶液，
所生成沉淀W g 與加入 NaOH 溶液的體積V mL如圖所示，則原混合溶液中c（Cl^-）、c（Al³⁺）、c（Mg²⁺）之比為（　�。�

A．1：3：1

B．1：2：1

C．1：1：1

D．1：1：2

Answer 1

分析：根據(jù)圖象知，橫坐標為0-10時發(fā)生的反應是：鹽酸和氫氧化鈉的反應；橫坐標為10-60時發(fā)生的化學反應是：氫氧化鈉和硫酸鋁、硫酸鎂反應，沉淀為增大值，沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂；橫坐標為60-70時，發(fā)生的化學反應是：氫氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，沉淀為氫氧化鎂．

解答：解：①根據(jù)圖象知，橫坐標為0-10時發(fā)生的反應是：鹽酸和氫氧化鈉的反應 HCl+NaOH=NaCl+H₂O，鹽酸和氫氧化鈉物質的量以1：1反應，由圖象的橫坐標知，氯離子的物質的量=鹽酸的物質的量=氫氧化鈉的物質的量=2mol/L×（0.010L-0）=0.02mol，即n（Cl^-）=0.02mol；
②當橫坐標的數(shù)值為60后，隨著橫坐標數(shù)值的增大沉淀的量逐漸減少，說明氫氧化鋁和氫氧化鈉反應生成了偏鋁酸鈉，所設n（Mg²⁺）=xmol，根據(jù)鎂離子守恒知硫酸鎂的物質的量為xmol，n（Al³⁺）=ymol，再根據(jù)鋁離子守恒知，硫酸鋁的物質的量為

y

2

mol．
以橫坐標為10-70時，發(fā)生的化學反應是：
2NaOH+MgSO₄=Mg（OH）₂ ↓+Na₂SO₄
2mol  1mol
2xmol xmol
6NaOH+Al₂（SO₄）₃=2Al（OH）₃↓+3Na₂SO₄
6mol   1mol      2mol
3ymol 

y

2

mol．ymol
所以生成沉淀的質量為最大時，氫氧化鈉的物質的量為（2x+3y）mol=2mol/L×（0.06-0.01）=0.1mol；
③當橫坐標的數(shù)值為60-70時，沉淀的質量減少，說明氫氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉導致沉淀的質量減少．
所以發(fā)生的化學反應方程式為 Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O
1mol         1mol
ymol         2mol/L×（0.07-0.06）L
y=0.02
（2x+3y）mol=0.1mol，所以x=0.02
故n（Mg²⁺）=xmol=0.02mol，n（Al³⁺）=ymol=0.02mol
在同一溶液中，各離子的物質的量濃度之比等于其物質的量之比，即n（Cl-）：n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=0.02mol：0.02mol：0.02mol=1：1：1，故選C．

點評：本題考查了根據(jù)圖象進行有關計算，能根據(jù)圖象正確判斷各拐點之間發(fā)生的化學反應是解本題的關鍵，難度不大．