Question

13．若在100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液中加入2mol/L的NaOH溶液，
（1）生成Al（OH）₃沉淀最多為多少克？
（2）要生成沉淀7.8克，則NaOH溶液的體積為多少毫升？

Answer 1

分析 （1）根據鋁守恒分析解答；
（2）100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液中氯化鋁的物質的量=0.1L×1.5mol/L=0.15mol，若Al元素都轉化為氫氧化鋁沉淀，則氫氧化鋁沉淀的質量11.7克＞7.8克，說明有兩種情況：一為沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一種情況為沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂．結合方程式計算消耗氫氧化鈉物質的量，進而計算需要氫氧化鈉溶液體積．

解答 解：（1）100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液物質的量為0.1×1.5=0.15mol，所以沉淀最大量為：0.15mol×78g/mol=11.7g，
答：生成Al（OH）₃沉淀最多為11.7g；
（2）100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液中氯化鋁的物質的量=0.1L×1.5mol/L=0.15mol，若Al元素都轉化為氫氧化鋁沉淀，則氫氧化鋁沉淀的質量11.7克＞7.8克，說明有兩種情況：一為沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一種情況為沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂．n（Al（OH）₃）=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol，
①若堿不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物質的量為0.1mol×3=0.3mol，加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.3mol}{2mol/L}$=0.15L=150mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，則：
  Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.15mol 0.45mol  0.15mol
     Al（OH）₃ +OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（0.15-0.1）mol （0.15-0.1）mol
則消耗的堿的物質的量為0.45mol+（0.15-0.1）mol=0.5mol，加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.5mol}{2mol/L}$=0.25L=250mL；
答：要生成沉淀7.8克，則NaOH溶液的體積為150mL或250mL．

點評 本題考查方程式的有關計算，關鍵是根據氯化鋁與氫氧化鋁的量判斷發生的反應，再結合反應的有關方程式計算，題目難度中等．