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)沉淀的質量隨加入NaOH溶液體積的變化關系如圖所示，求AlCl₃和MgCl₂的物質的量濃度．

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物,化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：根據(jù)圖象知，當鎂離子和鋁離子完全轉化為沉淀時，發(fā)生的化學反應為：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，
當沉淀最大時，繼續(xù)滴加NaOH溶液，發(fā)生反應NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，當沉淀完全溶解時消耗的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減去與氯化鋁反應的NaOH體積就是與氯化鎂反應的NaOH體積，再根據(jù)NaOH和氯化鎂之間的關系式計算鎂離子濃度；

解答： 解：根據(jù)圖象知，當鎂離子和鋁離子完全轉化為沉淀時，發(fā)生的化學反應為：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，
當沉淀最大時，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O．
根據(jù)反應：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需要氫氧化鈉的體積=30mL，與鎂離子反應的氫氧化鈉體積=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的物質的量濃度分別為：0.01mol/L；0.02mol/L；

點評：本題以鎂鋁化合物為載體考查了混合物的計算，知道曲線拐點及變化趨勢的含義是解本題關鍵，再結合方程式來分析解答，注意鋁離子完全轉化為沉淀和沉淀完全溶解需要氫氧化鈉物質的量的關系，為易錯點，題目難度中等．