Question

9．向40mL某AlCl₃溶液中滴加2mol•L^-1的NaOH溶液時，得到Al（OH）₃沉淀的質量與所滴加NaOH溶液的體積（mL）關系如圖所示，試回答下列問題：
（1）圖中A點表示的沉淀是Al（OH）₃，其物質的量是0.02mol．
（2）反應至A點時消耗NaOH溶液體積為30mL．
（3）圖中B點溶液中溶質有NaCl、NaAlO₂．
（4）AlCl₃溶液的濃度為0.5mol/L
（5）O點到B點反應的總離子方程式可表示為Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）開始AlCl₃與NaOH反應Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，生成Al（OH）₃沉淀，NaOH量逐漸增多，Al（OH）₃量逐漸增大，到A點時氫氧化鈉將AlCl₃恰好完全沉淀時，Al（OH）₃沉淀達到最大量；
（2）根據Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓計算消耗NaOH物質的量，再根據V=$\frac{n}{c}$計算消耗NaOH溶液體積；
（3）隨后再加NaOH，發生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，沉淀量又逐漸減少，到B點時Al（OH）₃與NaOH恰好完全反應生成NaAlO₂，沉淀完全溶解消失；
（4）根據Al原子守恒n[AlCl₃]=n[Al（OH）₃]=0.02mol，再根據c=$\frac{n}{V}$計算；
（5）根據反應Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O寫出總反應．

解答 解：（1）開始AlCl₃與NaOH發生反應Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓生成Al（OH）₃沉淀，NaOH量逐漸增多，Al（OH）₃量逐漸增大，到A點時氫氧化鈉將AlCl₃恰好完全沉淀時，Al（OH）₃沉淀達到最大量，其物質的量為$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，
故答案為：Al（OH）₃；0.02mol；
（2）根據Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓可知，消耗NaOH物質的量=0.02mol×3=0.06mol，消耗NaOH溶液體積為$\frac{0.06mol}{2mol/L}$=0.03L，即為30mL，
故答案為：30mL；
（3）Al（OH）₃沉淀達到最大量后，再加NaOH溶液發生反應：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，沉淀量開始逐漸減少，到B點時Al（OH）₃與NaOH恰好完全反應生成NaAlO₂，沉淀完全溶解消失，B點溶液中溶質有NaCl、NaAlO₂，
故答案為：NaCl、NaAlO₂；
（4）根據Al原子守恒n[AlCl₃]=n[Al（OH）₃]=0.02mol，AlCl₃溶液的濃度為$\frac{0.02mol}{0.04L}$=0.5mol/L，
故答案為：0.5mol/L；
（5）由反應Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，鋁離子與氫氧根離子的總反應為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查化學方程式計算、鋁元素化合物性質等，側重考查學生對圖象的解讀能力、分析問題能力、計算能力，題目難度中等，關鍵是明確NaOH溶液逐滴加入到AlCl₃溶液中的反應原理．