Question

【題目】在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至過量。經測定，加入的NaOH的物質的量(mol)和所得沉淀的物質的量(mol)的關系如下圖所示。

（1）寫出代表下列線段發生的反應的離子方程式：

DC段________________________________________________。

（2）原溶液中Mg2＋、Al3＋的物質的量之比為_____________。

（3）圖中B點時所加入溶液中含NaOH為________mol

（4）若向50 mL 2 mol·L-1的AlCl3溶液中加入100 mL KOH溶液，充分反應后得到3.12g沉淀。則KOH的物質的量濃度可能為________________________________。

Answer 1

【答案】 Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O 2∶1 0.8 mol 1.2 mol·L﹣1 、3.6 mol·L﹣1

【解析】試題分析：本題考查與Al（OH）3有關的圖像的計算，Al3+與強堿反應的計算。在MgCl2和AlCl3的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，圖像中OD段發生的反應為MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaCl、AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl；Mg（OH）2不溶于NaOH溶液，Al（OH）3溶于NaOH溶液，DC段發生的反應為Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O。

（1）DC段為Al（OH）3溶于NaOH生成NaAlO2和H2O，反應的離子方程式為Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O。

（2）根據縱坐標，Mg（OH）2物質的量為0.2mol，n（Mg2+）=n[Mg（OH）2]=0.2mol，Al（OH）3物質的量為0.3mol-0.2mol=0.1mol， n（Al3+）=n[Al（OH）3]=0.1mol，原溶液中Mg2+、Al3+物質的量之比為0.2mol：0.1mol=2:1。

（3）根據反應Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，Mg2+消耗的NaOH物質的量為0.2mol2=0.4mol；B點時Al3+完全轉化為AlO2-，根據反應Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，到B點時Al3+消耗的NaOH物質的量為0.1mol4=0.4mol；圖中B點所加溶液中含NaOH物質的量為0.4mol+0.4mol=0.8mol。

（4）n（AlCl3）=2mol/L0.05L=0.1mol，n[Al（OH）3]= =0.04mol0.1mol。可能存在兩種情況，①若加入的KOH溶液較少使部分AlCl3反應生成Al（OH）3沉淀，根據反應AlCl3+3KOH=3KCl+Al（OH）3↓，消耗的KOH物質的量n（KOH）= 3n[Al（OH）3]=3 0.04mol=0.12mol，c（KOH）==1.2mol/L；②若加入的KOH使AlCl3完全沉淀，KOH又溶解了部分Al（OH）3，AlCl3完全沉淀消耗KOH物質的量為0.1mol3=0.3mol，生成Al（OH）3沉淀的最大值為0.1mol，則溶解的Al（OH）3物質的量為0.1mol-0.04mol=0.06mol，根據反應Al（OH）3+KOH=KAlO2+2H2O，溶解Al（span>OH）3消耗的KOH物質的量為0.06mol，加入的KOH物質的量為0.3mol+0.06mol=0.36mol，c（KOH）==3.6mol/L；KOH物質的量濃度可能為1.2mol/L或3.6mol/L。