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18.在100mL由HCl、AlCl3、MgCl2组成的混合溶液中,滴加5mol/L的NaOH溶液,产生白色沉淀的质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示.
当NaOH溶液加至120mL时,沉淀质量为2.9g.请回答,在原100mL混合液中:
(1)c(Al3+)=1mol/L
(2)c(Mg2+)=0.5mol/l
(3)c(H+)=1mol/L.

分析 开始阶段发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,沉淀开始增大至最大发生反应:MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓,AlCl3+3NaOH═3NaCl+Al(OH)3↓,沉淀溶解发生反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,最终沉淀2.9g为Mg(OH)2,根据Mg元素守恒,则n(Mg2+)=n[Mg(OH)2],溶解氢氧化铝消耗NaOH为0.02L×5mol/L=0.1mol,根据方程式开始n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.1mol,根据Al元素守恒,则n(Al3+)=n[Al(OH)3],沉淀最大时,溶液中溶质为NaCl,根据氯离子守恒n(NaCl)=n(HCl)+3n(AlCl3)+2n(MgCl2),根据钠离子守恒计算n(NaCl),再根据c=$\frac{n}{V}$计算.

解答 解:开始阶段发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,沉淀开始增大至最大发生反应:MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓,AlCl3+3NaOH═3NaCl+Al(OH)3↓,沉淀溶解发生反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O.最终沉淀2.9g为Mg(OH)2,根据Mg元素守恒,则n(Mg2+)=n[Mg(OH)2]=$\frac{2.9g}{58g/mol}$=0.05mol,则c(Mg2+)=$\frac{0.05mol}{0.1L}$=0.5mol/L;
溶解氢氧化铝消耗NaOH为0.02L×5mol/L=0.1mol,根据方程式开始n[Al(OH)3]=n(NaOH)=0.1mol,根据Al元素守恒,则n(Al3+)=n[Al(OH)3]=0.1mol,则c(Al3+)=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L;
沉淀最大时,溶液中溶质为NaCl,根据钠离子守恒n(NaCl)=n(NaOH)=0.1L×5mol/L=0.5mol,根据氯离子守恒n(NaCl)=n(HCl)+3n(AlCl3)+2n(MgCl2)=0.5mol,故n(HCl)+3×0.1mol+2×0.05mol=0.5mol,则n(HCl)=0.1mol,故c(H+)=c(HCl)=$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L,
故答案为:(1)1mol/L;(2)0.5mol/L;(3)1mol/L.

点评 本题考查混合物计算,关键是明确各阶段发生的反应,注意利用守恒法进行解答,难度中等.

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