Question

17．在含有0.6molCl^-、0.8molSO₄^2-及一定量Mg²⁺和Al³⁺的混合溶液中，滴入一定浓度NaOH溶液，产生沉淀情况如图（不考虑Mg²⁺和Al³⁺水解及水电离对离子数目的影响）．若反应前Al³⁺的物质的量为a mol，Al³⁺的物质的量与混合溶液中离子总物质的量的比值为x．则下列正确的是（　　）

• A． x=$\frac{3a}{5-a}$
• B． x的取值范围是0＜x＜$\frac{11}{32}$
• C． A点横坐标的值不随x发生变化
• D． 若B点横坐标为200mL时，c（NaOH）=7.0mol/L

Answer 1

分析 A、溶液中Al³⁺的物质的量为a mol，利用电荷守恒用a表示出Mg²⁺的物质的量，溶液中离子总的物质的量为三种离子之和，得到x和a的关系；
B、溶液中Al³⁺的物质的量为a mol，利用电荷守恒用a表示出Mg²⁺的物质的量，溶液中离子总的物质的量为三种离子之和，也等于$\frac{a}{x}$mol，据此列等式计算a的值（用x表示），利用极限法计算x的取值范围；
C、溶液中铝离子的物质的量一定，消耗氢氧化钠的量是一定值；
D、根据铝元素守恒计算氢氧化铝溶解消耗的氢氧化钠的物质的量，进而计算浓度即可．

解答 解：A、Al³⁺的物质的量为a mol，根据电荷守恒：n（Cl^-）+2n（SO₄^2-）=2n（Mg²⁺）+3n（Al³⁺），解得2n（Mg²⁺）=0.6mol+1.6mol-3amol=（2.2-3a）mol，n（Mg²⁺）=（1.1-1.5a）mol，所以Al³⁺的物质的量与混合溶液中离子总物质的量的比值为x，即x=$\frac{a}{a+0.6+0.8+1.1-1.5a}$=$\frac{2a}{5-a}$，故A错误；
B、溶液中Al³⁺的物质的量为a mol，由电荷守恒可知Mg²⁺的物质的量为（1.1-1.5a）mol，x=$\frac{2a}{5-a}$，a＜$\frac{2.2}{3}$，解得x的取值范围是：0＜x＜$\frac{11}{32}$，故B正确；
C、，因为溶液中氯离子、硫酸根离子物质的量一定，A点时镁离子、铝离子完全被转化为沉淀，则溶液中的溶质转化为氯化钠、硫酸钠，所以A点横坐标的值不会随x发生变化，故C正确；
D、Al³⁺的物质的量为a mol，最终消耗氢氧化钠是4amol，n（Mg²⁺）=（1.1-1.5a）mol，消耗氢氧化钠是（2.2-3a）mol，共消耗氢氧化钠是a+2.2mol，所以若B点横坐标为200mL时，c（NaOH）=$\frac{a+2.2}{0.2}$mol/L，故D错误．
故选BC．

点评 本题考查混合物的有关计算，题目难度中等，注意利用守恒进行的计算，B为易错点，可以直接利用极限法分析判断x的最大值不能取等号，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．