Question

18．在100mL由HCl、AlCl₃、MgCl₂組成的混合溶液中，滴加5mol/L的NaOH溶液，產生白色沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積之間的關系如圖所示．
當NaOH溶液加至120mL時，沉淀質量為2.9g．請回答，在原100mL混合液中：
（1）c（Al³⁺）=1mol/L
（2）c（Mg²⁺）=0.5mol/l
（3）c（H⁺）=1mol/L．

Answer 1

分析 開始階段發(fā)生反應：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，沉淀開始增大至最大發(fā)生反應：MgCl₂+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）₂↓，AlCl₃+3NaOH═3NaCl+Al（OH）₃↓，沉淀溶解發(fā)生反應：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，最終沉淀2.9g為Mg（OH）₂，根據Mg元素守恒，則n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]，溶解氫氧化鋁消耗NaOH為0.02L×5mol/L=0.1mol，根據方程式開始n[Al（OH）₃]=n（NaOH）=0.1mol，根據Al元素守恒，則n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]，沉淀最大時，溶液中溶質為NaCl，根據氯離子守恒n（NaCl）=n（HCl）+3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂），根據鈉離子守恒計算n（NaCl），再根據c=$\frac{n}{V}$計算．

解答 解：開始階段發(fā)生反應：NaOH+HCl=NaCl+H₂O，沉淀開始增大至最大發(fā)生反應：MgCl₂+2NaOH═2NaCl+Mg（OH）₂↓，AlCl₃+3NaOH═3NaCl+Al（OH）₃↓，沉淀溶解發(fā)生反應：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O．最終沉淀2.9g為Mg（OH）₂，根據Mg元素守恒，則n（Mg²⁺）=n[Mg（OH）₂]=$\frac{2.9g}{58g/mol}$=0.05mol，則c（Mg²⁺）=$\frac{0.05mol}{0.1L}$=0.5mol/L；
溶解氫氧化鋁消耗NaOH為0.02L×5mol/L=0.1mol，根據方程式開始n[Al（OH）₃]=n（NaOH）=0.1mol，根據Al元素守恒，則n（Al³⁺）=n[Al（OH）₃]=0.1mol，則c（Al³⁺）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L；
沉淀最大時，溶液中溶質為NaCl，根據鈉離子守恒n（NaCl）=n（NaOH）=0.1L×5mol/L=0.5mol，根據氯離子守恒n（NaCl）=n（HCl）+3n（AlCl₃）+2n（MgCl₂）=0.5mol，故n（HCl）+3×0.1mol+2×0.05mol=0.5mol，則n（HCl）=0.1mol，故c（H⁺）=c（HCl）=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，
故答案為：（1）1mol/L；（2）0.5mol/L；（3）1mol/L．

點評 本題考查混合物計算，關鍵是明確各階段發(fā)生的反應，注意利用守恒法進行解答，難度中等．