Question

4．向20mLAlCl₃溶液中滴入2mol•L^-1NaOH溶液時，沉淀質量與所滴加NaOH溶液體積（mL）關系如圖所示：
（1）圖中所示的AB段所發生的反應的離子方程式為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
（2）AlCl₃溶液的物質的量濃度為0.5mol/L；
（3）假設溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g，則此時用去NaOH溶液的體積為7.5 mL或17.5 mL（寫出計算過程）

Answer 1

分析 向20mLAlCl₃溶液中滴入2mol•L^-1NaOH溶液，由圖可知，OA發生AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，AB發生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，最多生成沉淀質量為7.8g，根據鋁的守恒可求出AlCl₃的物質的量和物質的量濃度；溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g，有兩種可能，堿不足或堿過量，以此計算解答．

解答 解：（1）AB段所發生的反應的離子方程式為Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，故答案為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；
（2）在A點時，溶液中的AlCl₃沉淀完全，得到0.78gAl（OH）₃沉淀，n_{（Al（OH）3）}$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol，根據鋁原子的守恒可知：AlCl₃～Al（OH）₃，
故AlCl₃的物質的量n=0.01mol，則AlCl₃的物質的量濃度c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.01mol}{0.02L}$=0.5mol/L，故答案為：0.5mol/L；
（3）由圖象分析知，當沉淀的質量為最大值的一半時，對應的氫氧化鈉的體積有兩個，一個是氫氧化鈉不足量生成0.39g沉淀所用的體積，一個是有部分沉淀溶解所需氫氧化鈉的體積．
①堿不足時，設生成0.39g沉淀需氫氧化鈉的體積為xL，
AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
      3mol   78g
  2mol/L×xL 0.39g
x=0.0075，
則氫氧化鈉的體積為7.5mL；
②部分沉淀溶解時設生成0.39g沉淀所需氫氧化鈉的體積為yL；
AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
      3mol    78g
  2mol/L×yL  0.78g
 y=0.015
即15mL；
設有0.39g溶解所需氫氧化鈉的體積為zL，
Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O
78g       1mol
0.39g 2mol/L×z L
z=0.0025
即2.5mL
所以當有0.39g沉淀生成時消耗氫氧化鈉的體積為15mL+2.5mL=17.5 mL，
故答案為：7.5 mL；17.5 mL．

點評 本題考查化學反應的計算，為高頻考點，把握反應與圖象的對應關系為解答的關鍵，注意氫氧化鋁的兩性，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．