Question

11．在200mL0.5mol•L^-1的氯化鋁溶液中滴加0.5mol•L^-1的氫氧化鈉，得到3.9g的沉淀，求加人氫氧化鈉的溶液的體積可能是多少？

Answer 1

分析 100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化鋁的物質的量=0.2L×0.5mol/L=0.1mol，若Al元素都轉化為氫氧化鋁沉淀，則氫氧化鋁沉淀的質量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，說明有兩種情況：一為氫氧化鈉體積較少，沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一種情況為氫氧化鈉體積較多，沉淀完全后又部分溶解，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：100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中n（AlCl₃）=0.2L×0.5mol/L=0.1mol，若Al元素都轉化為氫氧化鋁沉淀，則氫氧化鋁沉淀的質量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，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）=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol，
①若堿不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物質的量為0.05mol×3=0.15mol，加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.15mol}{0.5mol/L}$=0.3L=300mL；
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↓
0.1mol 0.3mol  0.1mol
          Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（0.1-0.05）mol （0.1-0.05）mol
則消耗的堿的物質的量為0.3mol+（0.1-0.05）mol=0.35mol，
加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.35mol}{0.5mol/L}$=0.7L=700mL；
答：加入氫氧化鈉溶液的體積為300mL或700mL．

點評 本題考查化學方程式的有關計算，難度中等，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．