Question

8．向Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的混合溶液中，加入NaOH溶液时，其沉淀的质量W和加入NaOH体积V之间的关系如图所示．则混合溶液中Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的物质的量之比为1：2．

Answer 1

分析 Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的混合溶液中，加入NaOH溶液时，发生的离子方程式为Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，b点沉淀为Mg（OH）₂、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃，c点氢氧化铝沉淀恰好溶解，溶液中沉淀只有氢氧化镁，溶质为NaAlO₂，
根据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O知，铝离子生成沉淀和沉淀溶解消耗氢氧化钠体积之比为3：1，所以生成Al（OH）₃沉淀需要氢氧化钠体积=3×（6-5）mL=3mL，则生成Mg（OH）₂沉淀消耗氢氧化钠体积=（5-3）mL=2mL，结合方程式、原子守恒判断混合溶液中Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的物质的量之比．

解答 解：Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的混合溶液中，加入NaOH溶液时，发生的离子方程式为 Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，b点沉淀为Mg（OH）₂、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃，c点氢氧化铝沉淀恰好溶解，溶液中沉淀只有氢氧化镁，溶质为NaAlO₂，
根据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O知，铝离子生成沉淀和沉淀溶解消耗氢氧化钠体积之比为3：1，所以生成Al（OH）₃沉淀需要氢氧化钠体积=3×（6-5）mL=3mL，则生成Mg（OH）₂沉淀消耗氢氧化钠体积=（5-3）mL=2mL，
根据方程式Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓知，镁离子和铝离子物质的量之比=$\frac{2mL}{2}$：$\frac{3mL}{3}$=1：1，根据原子守恒得n（Mg²⁺）=n（MgSO₄）、n[Al₂（SO₄）₃]=$\frac{1}{2}$n（Al³⁺），所以Al₂（SO₄）₃和MgSO₄的物质的量之比为$\frac{1}{2}$：1=1：2，
故答案为：1：2．

点评 本题考查离子方程式有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确铝离子生成沉淀和沉淀消失消耗氢氧化钠体积之比是解本题关键，注意结合原子守恒分析解答．