Question

在m L b mol?L^-1 AlCl₃溶液中，加入等體積a mol?L^-1的NaOH溶液．
（1）當a≤3b時，生成Al（OH）₃沉淀的物質的量是______mol．
（2）當a、b滿足______條件時，無沉淀生成．
（3）當a、b滿足______條件時，有沉淀生成且溶液中無Al³⁺存在，生成Al（OH）₃沉淀的物質的量是______ mol．

Answer 1

【答案】分析：NaOH溶液與AlCl₃溶液混合，發生反應：①AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，②AlCl₃+4NaOH═NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≤3：1，只發生反應①，氫氧化鈉完全反應，氯化鋁可能恰好反應，也可能有剩余，根據氫氧化鈉計算生成氫氧化鋁的物質的量；
當3：1＜n（NaOH）：n（AlCl₃）＜4：1，發生反應①、②，氯化鋁與氫氧化鈉都完全反應，鋁元素以氫氧化鋁、偏鋁酸鈉存在；
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≥4：1，只發生反應②，氯化鋁完全反應，氫氧化鈉可能恰好反應、也可能有剩余，沒有氫氧化鋁生成，據此解答．
解答：解：NaOH溶液與AlCl₃溶液混合，發生反應：①AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，②AlCl₃+4NaOH═NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≤3：1，只發生反應①，氫氧化鈉完全反應，氯化鋁可能恰好反應，也可能有剩余，根據氫氧化鈉計算生成氫氧化鋁的物質的量；
當3：1＜n（NaOH）：n（AlCl₃）＜4：1，發生反應①、②，氯化鋁與氫氧化鈉都完全反應，鋁元素以氫氧化鋁、偏鋁酸鈉存在；
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≥4：1，只發生反應②，氯化鋁完全反應，氫氧化鈉可能恰好反應、也可能有剩余，沒有氫氧化鋁生成，
（1）當a≤3b時，即n（NaOH）：n（AlCl₃）≤3：1，只發生反應①，氫氧化鈉完全反應，生成的沉淀為×mL×amol/L=mol，故答案為：；
（2）無沉淀生成，則只發生反應②，n（NaOH）：n（AlCl₃）≥4：1，故ma≥4mb，即a≥4b，故答案為：a≥4b；
（3）有沉淀生成且溶液中無Al³⁺存在，則發生反應①、②，或只發生①，且氫氧化鈉與氯化鋁恰好完全反應，滿足3：1≤n（NaOH）：n（AlCl₃）＜4：1，故3：1≤ma：mb＜4：1，整理的3b≤a＜4b，
溶液中n（NaCl）=3n（AlCl₃）=3mb mol，由鈉離子守恒，故溶液中n（NaAlO₂）=（ma-3mb）mol，根據鋁元素守恒，n[Al（OH）₃]=mb mol-（ma-3mb）mol=m（4b-a） mol，
故答案為：3b≤a＜4b；m（4b-a）．
點評：本題考查討論型計算、鋁元素化合物的性質等，難度中等，清楚發生的反應，進行討論解答．