Question

13．在MgCl₂和AlCl₃的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液直至过量，经测定，加入NaOH的物质的量和所得沉淀的物质的量的关系如图所示，则：

（1）图中C点表示当加入0.6molNaOH时，Al³⁺已经全部转变为AlO₂^-，
（2）AB段发生的离子反应方程式Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）氯化镁和氯化铝均可以和氢氧化钠发生反应，生成沉淀氢氧化镁和氢氧化铝，氢氧化铝能和氢氧化钠继续反应，直至氢氧化铝全部被消耗，根据图象可知，在滴加NaOH溶液到加入氢氧化钠为Amol时，沉淀量最大为0.2mol，说明氯化铝、氯化镁恰好完全反应，此时溶液为氯化钠溶液，继续滴加氢氧化钠，但在加入（B-A）mol时，沉淀物质的量最小为0.1mol，是氢氧化镁沉淀，所以加入Amol氢氧化钠时沉淀中有氢氧化镁0.1mol、氢氧化铝0.1mol；此时溶液为氯化钠、偏铝酸钠溶液；
（2）AB段沉淀物质的量最小为0.1mol，故氢氧化铝溶解于氢氧化钠溶液，据此书写方程式．

解答 解：根据图象可知，在滴加NaOH溶液到加入氢氧化钠为Amol时，沉淀量最大为0.2mol，说明氯化铝、氯化镁恰好完全反应，此时溶液为氯化钠溶液．继续滴加氢氧化钠，但在加入（B-A）mol时，沉淀物质的量最小为0.1mol，是氢氧化镁沉淀，所以加入Amol氢氧化钠是沉淀中有氢氧化镁0.1mol、氢氧化铝0.1mol；此时溶液为氯化钠、偏铝酸钠溶液．
（1）根据氢氧根守恒可知，沉淀量最大时加入的氢氧化钠n（NaOH）=2n[Mg（OH）₂]+3n[Al（OH）₃]=2×0.1mol+3×0.1mol=0.5mol，C点氢氧化铝完全溶解，Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，根据铝元素、钠元素守恒可知n（NaAlO₂）=n[Al（OH）₃]=0.1mol，所以溶解氢氧化铝加入的氢氧化钠为0.1mol．
所以加入的氢氧化钠的物质的量为0.5mol+0.1mol=0.6mol；C点氢氧化铝完全溶解，铝元素在溶液中以AlO₂^-存在，
故答案为：0.6；全部转化为偏铝酸根离子；
（2）AB段，氢氧化铝溶解于氢氧化钠溶液Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，发生的离子反应方程式为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
故答案为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查镁、铝化合物反应的混合计算，关键是根据图象分析，明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分，结合方程式对有关问题进行分析，注意守恒思想的运用，使计算简化，题目难度中等．