向混有一定量盐酸的硫酸铝和硫酸镁混合溶液中,逐滴加入?2mol/L的NaOH?溶液,所生成沉淀W?g?与加入?NaOH?溶液的体积V?mL如图所示,则原混合溶液中c(

发布时间:2020-08-09 07:17:02

向混有一定量盐酸的硫酸铝和硫酸镁混合溶液中,逐滴加入?2mol/L的NaOH?溶液,
所生成沉淀W?g?与加入?NaOH?溶液的体积V?mL如图所示,则原混合溶液中c(Cl-)、c(Al3+)、c(Mg2+)之比为A.1:3:1B.1:2:1C.1:1:1D.1:1:2

网友回答

C
解析分析:根据图象知,横坐标为0-10时发生的反应是:盐酸和氢氧化钠的反应;横坐标为10-60时发生的化学反应是:氢氧化钠和硫酸铝、硫酸镁反应,沉淀为增大值,沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁;横坐标为60-70时,发生的化学反应是:氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,沉淀为氢氧化镁.

解答:①根据图象知,横坐标为0-10时发生的反应是:盐酸和氢氧化钠的反应 HCl+NaOH=NaCl+H2O,盐酸和氢氧化钠物质的量以1:1反应,由图象的横坐标知,氯离子的物质的量=盐酸的物质的量=氢氧化钠的物质的量=2mol/L×(0.010L-0)=0.02mol,即n(Cl-)=0.02mol;
②当横坐标的数值为60后,随着横坐标数值的增大沉淀的量逐渐减少,说明氢氧化铝和氢氧化钠反应生成了偏铝酸钠,所设n(Mg2+)=xmol,根据镁离子守恒知硫酸镁的物质的量为xmol,n(Al3+)=ymol,再根据铝离子守恒知,硫酸铝的物质的量为mol.
以横坐标为10-70时,发生的化学反应是:
2NaOH+MgSO4=Mg(OH)2 ↓+Na2SO4
2mol? 1mol
2xmol?xmol
6NaOH+Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
6mol?? 1mol????? 2mol
3ymol? mol.ymol
所以生成沉淀的质量为最大时,氢氧化钠的物质的量为(2x+3y)mol=2mol/L×(0.06-0.01)=0.1mol;
③当横坐标的数值为60-70时,沉淀的质量减少,说明氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠导致沉淀的质量减少.
所以发生的化学反应方程式为 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,各离子的物质的量浓度之比等于其物质的量之比,即n(Cl-):n(Mg2+):n(Al3+)=0.02mol:0.02mol:0.02mol=1:1:1,故选C.

点评:本题考查了根据图象进行有关计算,能根据图象正确判断各拐点之间发生的化学反应是解本题的关键,难度不大.
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