在 MgCl 2 和 AlCl 3 的混合溶液中,逐滴加入 NaOH 溶液直至过量。经测定,加入的 NaOH 的物质的量 (mol) 和所得沉淀的物质的量 (mol) 的关系如图所示。
(1) 写出下列线段内发生反应的离子方程式:
OD 段 __________________ 。
CD 段 __________________ 。
(2) 原溶液中 Mg 2+ 、 Al 3+ 的物质的量浓度之比为 ____________ 。
(3) 图中 C 点表示当加入 __________mol NaOH 时, Al 3+ 已经 __________ , Mg 2+ 已经 ________ 。
(1) Al 3+ +3OH — =Al(OH) 3 ↓ 、 Mg 2+ +2OH — =Mg(OH) 2 ↓ Al(OH) 3 +OH — = +2H 2 O
(2)2 : 1
(3) 0.8 全部生成 NaAlO 2 完全生成沉淀 Mg(OH) 2
【解析】
(1)
由图可知, OD 段发生的反应为溶液中氯化镁和氯化铝与加入的氢氧化钠溶液反应得到氯化钠、氢氧化镁沉淀和氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为 Al 3+ +3OH — =Al(OH) 3 ↓ 、 Mg 2+ +2OH — =Mg(OH) 2 ↓ ; CD 段发生的反应为氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为 Al(OH) 3 +OH — = +2H 2 O ,故答案为: Al 3+ +3OH — =Al(OH) 3 ↓ 、 Mg 2+ +2OH — =Mg(OH) 2 ↓ ; Al(OH) 3 +OH — = +2H 2 O ;
(2)
由 C 点和 D 点的物质的量可知,氢氧化镁的物质的量为 0.2mol ,氢氧化铝的物质的量为 (0.3—0.2)mol=0.1mol ,由原子个数守恒可知,原溶液中镁离子和铝离子的物质的量之比为 0.2mol∶0.1mol=2∶1 ,故答案为: 2∶1 ;
(3)
由图可知, C 点时,反应生成的氢氧化铝与加入的氢氧化钠溶液恰好反应生成偏铝酸钠,氢氧化铝沉淀溶解得到氢氧化镁沉淀,则加入氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为 0.2mol×2+0.1mol×3+0.1mol=0.8mol ,故答案为: 0.8 ;全部生成 NaAlO 2 ;完全生成沉淀 Mg(OH) 2 。