Question

有MgCl2、Al2(SO4)3的混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到沉淀的物质

有MgCl2、Al2（SO4）3的混合溶液，向其中不断加入NaOH溶液，得到沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系如图所示，则溶液中MgCl2与

Al2（SO4）3的物质的量浓度之比为 ______

Answer 1

首先来分析一下沉淀物质的量：
往溶液中加入NaOH时，首先会生成Al(OH)3，直到Al(3+)沉淀完后才会才开始沉淀Mg(2+)！
Al(3+) + 3OH(-) = Al(OH)3
Mg(2+) + 2OH(-) = Mg(OH)2
显然，沉淀Al(3+)和Mg(2+)应该分别有两个斜率，一个是1/3，另一个是1/2，因此图是有问题的！
当溶液中两种离子都沉淀完时，再加入NaOH，此时Al(OH)3会与NaOH反应，斜率变为-1值：
Al(OH)3 + OH(-) = [Al(OH)4](-)
Al(OH)3反应完后，再增加NaOH，会得到一条水平线。
根据生成[Al(OH)4](-)消耗的NaOH体积即0.25V，可以推出生成Al(OH)3消耗的NaOH体积即0.75V，再求出生成Mg(OH)2消耗的NaOH体积即0.25V；
最后根据生成Mg(OH)2和Al(OH)3的方程式，判断出其物质的量浓度为1:1。
结论：图有错误，正斜率段应该有两种斜率，先1/3，后1/2；负斜率也没有按比例，应该是-1；但不影响最后的结论。

Answer 2

设MgCl2、Al2（SO4）3物质的量分别为x和y，设NaOH浓度为c，则
加入NaOH后，MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
x 2 x y 6y 2y
Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O
2y 2 y
由图像可得沉淀减小的量即Al(OH)3生成了NaAlO2，故2y=(1.25-1)V×c
而2x+6y=cV
故联解可得x=0.125cV，y=0.125cV
所以MgCl2与Al2（SO4）3的物质的量浓度之比为x：y=1:1

Answer 3

上升阶段MgCl2、Al2(SO4)3分别于NaOH生成沉淀，计量比分别为1:2和1:3,；下降阶段只有Al(OH)3与NaOH的反应，化学计量比1:1，消耗0.25VNaOH，故上升阶段Al2(SO4)3消耗0.25V*3=0.75VNaOH,股上升阶段MgCl2消耗0.25VNaOH.
所以MgCl2:Al2(SO4)3=1:1.

追问

上升阶段MgCl2、Al2(SO4)3分别于NaOH生成沉淀，计量比分别为1:2和1:3,；这怎么来的？MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl；Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
1 2 1 6

追答

不妨设NaOH为1mol/L,有下降阶段知Al有0.25mol，上升阶段Al消耗NaOH0.75mol，可知Mg消耗NaOH0.25mol，故Mg有0.125mol。
所以c(MgCl2):c(Al2(SO4)3)=n(MgCl2):n(Al2(SO4)3)=0.125:(0.5*0.25)=1:1