Question

10．在10mL含有AlO₂^-離子的溶液中逐滴加入1mol/L的鹽酸，所得Al（OH）₃沉淀質量和所加鹽酸的體積關系如圖所示．問：
（1）此溶液中同時含有0.02molOH^-離子；
（2）用離子方程式表示MN段發生的反應是Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O
（3）C（或M）點的縱坐標為0.78，則c（AlO₂^-）=1mol
（4）點B的橫坐標為30，則到點N處滴入的HCl溶液體積為60mL．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，滴加鹽酸開始不產生沉淀，故溶液中還含有OH^-，開始加入的20mL鹽酸用于中和OH^-，由于H⁺+OH^-=H₂O，故溶液中n（OH^-）等于20mL鹽酸中n（HCl）；
（2）由圖可知，MN段是氫氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁與水；
（3）根據n=$\frac{m}{M}$計算出氫氧化鋁的物質的量，根據方程式計算溶液中n（AlO₂^-），再根據c=$\frac{n}{V}$計算濃度；
（4）由圖可知，加鹽酸到點N處，氫氧化鋁恰好完全溶解，此時溶液中陰離子為Cl^-，根據電荷守恒可知n（Cl^-）=n（AlO₂^-）+n（OH^-），據此計算氫氧化鋁溶解需要鹽酸的物質的量，進而計算體積．

解答 解：（1）由圖可知，滴加鹽酸開始不產生沉淀，故溶液中還含有OH^-，開始加入的20mL鹽酸用于中和OH^-，由于H⁺+OH^-=H₂O，故溶液中n（OH^-）=n（H⁺）=0.02L×1mol/L=0.02mol，
故答案為：0.02；OH^-；
（2）由圖可知，MN段是氫氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁與水，反應離子方程式為Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（3）C（或M）點的縱坐標為0.78，則C點生成氫氧化鋁沉淀的物質的量為：$\frac{0.78g}{78g/mol}$=0.01mol，
根據反應AlO₂^-+H⁺+H₂O═Al（OH）₃↓可知溶液中n（AlO₂^-）=n（H⁺）=0.01L×1mol/L=0.01mol，
故c（AlO₂^-）=$\frac{0.01mol}{0.01L}$=1mol/L，
故答案為：1mol；
（4）由圖可知，加鹽酸到點N處，氫氧化鋁恰好完全溶解，此時溶液中陰離子為Cl^-，根據電荷守恒可知n（Cl^-）=n（AlO₂^-）+n（OH^-）=0.01mol+0.02mol=0.03mol，故此階段消耗的鹽酸的體積為$\frac{0.03mol}{1mol/L}$=0.03L=30mL，故N點滴入的HCl溶液體積共為30mL+30mL=60mL，
故答案為：60．

點評 本題考查鋁及其化合物的性質、有關圖象的化學計算等，題目難度中等，明確各階段發生的反應是解題的關鍵，試題側重考查學生的分析、理解能力及化學計算能力．