Question

某研究小组取一定质量的镁铝合金材料投入200mL稀硫酸中，待固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入Na0H溶液的体积（F）的关系如图所示。请回答下列问题：

（1）加入NaOH溶液于20mL时，发生反应的离子方程式为_____________________。

（2）加入NaOH溶液体积为220mL时，沉淀的成分及其物质的量是___________。

（3）该合金材料中，镁、铝的物质的量之比为___________。

（4）H₂SO₄的物质的量浓度为____________。

Answer

（1）H++OH-＝H2O（2分）（2）0.15molMg(OH)2、0.1molAl(OH)3。（4分）

（3）3:4；（2分）（4）2.5mol/L(2分）

【解析】

试题分析：（1）从图象中看到，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后有剩余，此时发生的反应为H++OH-＝H2O；

（2）当V（NaOH溶液）＝200mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液中溶质为硫酸钠，2n（Na2SO4）＝n（NaOH）；当V（NaOH溶液）＝240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg（OH）2。从200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3，发生反应NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，故沉淀最大时n[Mg（OH）2]＝0.15mol，n[Al（OH）3]＝0.35mol-0.15mol＝0.2mol，所以该阶段消耗的氢氧化钠为0.2mol，故原氢氧化钠溶液浓度c（NaOH）＝0.2mol÷0.04L＝5mol/L。加入NaOH溶液体积为220mL时，氢氧化铝有一半被溶解，因此所得沉淀是0.15molMg(OH)2、0.1molAl(OH)3。

（3）该合金材料中，镁、铝的物质的量之比为0.15mol：0.2mol＝3:4；

（4）A、当V（NaOH溶液）＝200mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液中溶质为硫酸钠，2n（Na2SO4）＝n（NaOH）＝0.2L×5mol/L＝1mol，n（（Na2SO4）＝0.5mol，所以原硫酸溶液的浓度为0.5mol÷0.2L＝2.5mol/L。

【考点定位】本题考查镁铝的重要化合物知识，以图象题的形式考查

【名师点晴】注意分析图象各阶段发生的反应是解题关键。注意掌握关于图像的答题技巧：①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的变化趋势，每条线都代表着一定的化学反应过程。③看点：弄清曲线上拐点的含义，如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。曲线的拐点代表着一个反应过程的结束和开始。