Question

15．將NaOH溶液滴加到200mL 1mol/L的AlCl₃溶液中，當產生沉淀達到最大值的時候，用去氫氧化鈉溶液300mL．問：
（1）求NaOH溶液的濃度？
（2）當產生沉淀物質的量為0.15mol時，求用去NaOH溶液多少mL？

Answer 1

分析 （1）當產生沉淀達到最大值的時候，n（NaOH）=3n（AlCl₃），然后根據c=$\frac{n}{V}$來求解；
（2）由于沉淀產生不是最大值，故0.15 mol為兩種情況，即：一種是產生沉淀的過程中，另一種是沉淀溶解過程中，由此分析解答．

解答 解：（1）n（AlCl₃）=c（AlCl₃）•V（AlCl₃）=0.2L×1mol/L=0.2mol，沉淀達到最大值時，即鋁離子完全沉淀時，由方程式可知：
3NaOH+AlCl₃ =Al（OH）₃+3NaCl…（1分）
  3             1
n（NaOH）     n（AlCl₃）  
所以$\frac{3}{n（NaOH）}=\frac{1}{n（AlC{l}_{3}）}$；則n（NaOH）=0.6mol
c（NaOH）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.6mol}{0.3L}$=2 mol/L，
答：NaOH溶液的濃度是 2 mol/L；
（2）第一種情況，產生沉淀的過程中：
3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl
  3               1
n（NaOH）       0.15 mol 
所以$\frac{3}{n（NaOH）}=\frac{1}{0.15}$，解之得：n（NaOH）=0.45mol，
V（NaOH）=$\frac{0.45mol}{2mol/L}$=0.225L，即V（NaOH）=225mL；
第二種情況，產生沉淀的過程中：已知，產生Al（OH）₃最大值n=0.2mol
則用于溶解Al（OH）₃消耗的NaOH的物質的量為：
NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O…（1分）
1                 1
n（NaOH）   （0.2-0.15）mol
$\frac{1}{n（NaOH）}=\frac{1}{（0.2-0.15）mol}$，所以n（NaOH）=0.05mol，所以NaOH總共消耗n（NaOH）=0.05+0.6=0.65mol
V（NaOH）=$\frac{0.65mol}{2mol/L}$=0.325L，即V（NaOH）=325mL，
答：NaOH溶液的體積是225mL或325mL．

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．