Question

8．在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄^-、H⁺、Cl^-等離子的溶液中，逐滴加入4mol/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的體積（mL）與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（mol）關(guān)系如圖所示．下列敘述正確的是（　　）

• A． .原溶液的c（H⁺）=0.08mol/L
• B． 原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=10：1
• C． x與y的差值為0.01mol
• D． 原溶液中c（Cl^-）=0.066mol/L

Answer 1

分析 由給出的離子在滴入NaOH溶液時(shí)發(fā)生H⁺+OH^-═H₂O，Mg²⁺、Al³⁺結(jié)合OH^-生成沉淀，NH₄⁺與OH^-反應(yīng)，氫氧化鋁與OH^-反應(yīng)而溶解，并結(jié)合圖象可知，0～4mL時(shí)發(fā)生酸堿中和，4mL～30mL發(fā)生Mg²⁺、Al³⁺結(jié)合OH^-生成沉淀的反應(yīng)，30mL～33mL發(fā)生NH₄⁺與OH^-反應(yīng)，33mL～35mL發(fā)生氫氧化鋁的溶解反應(yīng)，然后利用離子反應(yīng)方程式來(lái)計(jì)算解答．

解答 解：在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等離子的溶液中，逐滴加入4mol•L^-1的NaOH溶液，加入4mLNaOH溶液時(shí)沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明H⁺先和NaOH反應(yīng)，則溶液中含有H⁺，c（H⁺）=$\frac{0.004L×4mol/L}{0.2L}$=0.08mol/L，繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀的量逐漸增大，30mLNaOH溶液后，繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀的物質(zhì)的量不變，則溶液中含有NH₄⁺，則c（NH₄⁺）=$\frac{（0.033-0.03）×4mol/L}{0.2L}$=0.06mol/L，繼續(xù)滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，說(shuō)明溶液中含有Mg²⁺、Al³⁺，根據(jù)Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O知，生成氫氧化鋁沉淀和生成偏鋁酸根離子需要?dú)溲趸�鈉體積之比為3：1，則生成氫氧化鋁沉淀需要NaOH體積=（35-33）mL×3=6mL，則生成氫氧化鎂需要NaOH體積=（30-4mL）-6mL=20mL，
則c（Mg²⁺）=$\frac{0.02L×4mol/L×\frac{1}{2}}{0.2L}$=0.2mol/L，c（Al³⁺）=$\frac{0.006L×4mol/L×\frac{1}{3}}{0.2L}$=0.04mol/L，
溶液中存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得3c（Al³⁺）+2c（Mg²⁺）+C（NH₄⁺）+c（H⁺）=c（Cl^-）=[3×0.04+2×0.2+0.06+0.08]mol/L=0.66mol/L，
A．由分析可知，原溶液的c（H⁺）=0.08mol/L，故A正確；
B．原溶液中n（Mg²⁺）：n（Al³⁺）=0.2：0.04=5：1，故B錯(cuò)誤；
C．x為Al（OH）₃、Mg（OH）₂的物質(zhì)的量，y為Mg（OH）₂的物質(zhì)的量，二者的差為Al（OH）₃的物質(zhì)的量=0.04mol/L×0.2L=0.008mol，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，原溶液中c（Cl^-）=0.66mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)之間的反應(yīng)，明確離子反應(yīng)先后順序是解本題關(guān)鍵，知道鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀、偏鋁酸鈉時(shí)消耗NaOH的體積之比，結(jié)合電荷守恒解答，題目難度中等．