Question

在200mL含Mg²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、H⁺、Cl^-等离子的溶液中，逐滴加入5mol·L^-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生沉淀的物质的量（mol）关系如下图所示：

请回答：

（1）x与y的差值为_____________mol。

（2）原溶液的pH=_____________。

（3）原溶液中n(Mg²⁺)∶n(Al³⁺)=_____________。

（4）原溶液中c(Cl^-)=______________mol·L^-1。

（5）写出所加氢氧化钠溶液的体积33～35mL发生反应的离子方程式_____________。

Answer

0.01 1 5∶1 0.825 Al(OH)3 + OH+ = AlO2-+ 2H2O

【解析】（1）由图象可知，x与y的差值即为Al（OH）3的物质的量，由Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，NaOH的物质的量为（35-33）mL×10-3L×5mol•L-1=0.01mol，即Al（OH）3的物质的量也为0.01mol。（2）0～4mL发生H+与氢氧化钠的反应，则H+的物质的量为4mL×10-3L×5mol•L-1=0.02mol，c（H+）===0.1mol/L，原溶液的pH=1；（3）由Al3+～Al（OH）3，则n（Al3+）=0.01mol，4～30mL发生Mg2+、Al3+与氢氧化钠的反应生成沉淀，共消耗NaOH的物质的量为（30-4）mL×10-3L×5mol•L-1=0.13mol，Al3+消耗的NaOH的物质的量为0.01mol×3=0.03mol，则与Mg2+反应的NaOH的物质的量为0.13mol-0.03mol=0.1mol，由Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓，n（Mg2+）=0.05mol，原溶液中n（Mg2+）：n（Al3+）=5：1；（4）溶液中的阴离子只有Cl-，则加入33mLNaOH溶液时Cl-全部存在于NaCl中，则Cl-的物质的量为33mL×10-3L×5mol•L-1=0.165mol，原溶液中c（Cl-）==0.825mol/L；（5）加氢氧化钠溶液的体积33～35mL发生反应的离子方程式Al(OH)3 + OH+ = AlO2-+ 2H2O。

点睛：本题考查学生利用图象及离子反应来计算，明确图象中每一段曲线对应的化学反应是解答本题的关键，然后利用离子反应计算即可解答，（4）是解答的难点。