Question

现有含NH₄⁺、H⁺、Al³⁺、Mg²⁺、Cl^-的溶液100mL，往其中逐滴加入2mol/L的氢氧化钠溶液，并不断搅拌，所得沉淀质量与所加氢氧化钠溶液体积的关系如下图，其中OA段无气体产生，回答下列问题。

（1）写出下列过程发生反应的离子方程式。

OA段：                                              ；

CD段：                                              ；

（2）氢氧化镁沉淀的质量m[Mg(OH)₂] =         g。

（3）a =               ；b =               。

（4）原溶液中c(NH₄⁺) =                    ；c(Cl^-) =                    。

Answer

(16分)

（1）H+ + OH- = H2O（3分）；Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-（3分）

（2）0.58（2分）

（3）1.36（2分）；55（2分）

（4）0.2mol/L（2分）；1mol/L（2分）

【解析】

试题分析：（1）OA段无气体产生，说明是H+和OH-的反应，离子方程式为H+ + OH- = H2O。

CD段是沉淀溶解的过程，Al(OH)3是和OH-反应，离子方程式为Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-。

（2）最终沉淀的物质是氢氧化镁沉淀，根据图中信息可得其质量等于0.58g。

（3）V(NaOH)=25mL，n(NaOH)=0.05mol，AB段，生成的沉淀是Al(OH)3和Mg(OH)2，m[Mg(OH)2] =0.58g，Mg(OH)2中的n(OH-)=0.02mol，则Al(OH)3中的n(OH-)=0.05mol-0.02mol=0.03mol，即m[Al(OH)3]=0.78g，故总质量=0.58g+0.78g=1.36g，即a=1.36g。Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]-，n[Al(OH)3]=0.01mol，消耗NaOH为0.01mol，体积为0.005L，即5ml，故b=50+5=55。

（4）BC段NH4+和OH-的反应，反应的n(OH-)=0.02mol，NH4++OH-=NH3·H2O，n(NH4+)=0.02mol，c(NH4+) =0.2mol/L。当 V(NaOH)=50mL时溶质为NaCl，n(Cl-)= n(Na+)=0.1mol，即c(Cl-) =1mol/L。

考点：离子方程式的有关计算