Question

5．在含有0.60molCl^-、0.80molSO₄^2-及一定量Mg²⁺和Al³⁺的混合溶液中，滴入一定濃度NaOH溶液，產生沉淀情況如圖（不考慮Mg²⁺和Al³⁺水解及水電離對離子數(shù)目的影響）．若反應前Al³⁺的物質的量為a mol，Al³⁺的物質的量與混合溶液中離子總物質的量的比值為x．
（1）用a表示x的表達式x=$\frac{2a}{5-a}$
（2）若a為0.20mol，B點橫坐標為2000mL時，c（NaOH）=1.2mol/L ．

Answer 1

分析 （1）溶液中Al³⁺的物質的量為a mol，利用電荷守恒用a表示出Mg²⁺的物質的量，溶液中離子總的物質的量為三種離子之和，得到x和a的關系；
（2）根據鋁元素守恒計算氫氧化鋁溶解消耗的氫氧化鈉的物質的量，再計算鎂離子的物質的量以及消耗的氫氧化鈉，進而計算濃度即可．

解答 解：（1）Al³⁺的物質的量為a mol，根據電荷守恒：n（Cl^-）+2n（SO₄^2-）=2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺），解得2n（Mg²⁺）=0.6mol+1.6mol-3amol=（2.2-3a）mol，n（Mg²⁺）=（1.1-1.5a）mol，所以Al³⁺的物質的量與混合溶液中離子總物質的量的比值為x，即x=$\frac{a}{a+0.6+0.8+1.1-1.5a}$=$\frac{2a}{5-a}$；
故答案為：x=$\frac{2a}{5-a}$；
（2）若a為0.20mol，Al³⁺的物質的量為a mol，最終消耗氫氧化鈉是4amol，即0.8mol，n（Mg²⁺）=（1.1-1.5a）=0.8mol，鎂離子消耗氫氧化鈉是1.6mol，共消耗氫氧化鈉是2.4mol，所以若B點橫坐標為2000mL時，c（NaOH）=$\frac{n}{V}$=$\frac{2.4mol}{2L}$=1.2mol/L；
故答案為：1.2mol/L．

點評 本題考查混合物的有關計算，題目難度中等，注意電荷守恒在計算中的應用，側重于考查學生的分析能力和計算能力．