Question

13．向20ml某濃度的AlCl₃溶液中滴加2mol/L的NaOH溶液時，所得的沉淀質量與加入NaOH溶液的體積之間的關系如圖所示：
（1）寫出AB段發(fā)生反應的離子方程式Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（2）A點表示的意義是AlCl₃與NaOH恰好完全反應，得到最大沉淀量．
（3）所用AlCl₃溶液的物質的量濃度是0.5mol/L．
（4）當所得沉淀量為0.6g時，用去NaOH溶液的體積是11.5ml或16.2ml．

Answer 1

分析 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；
隨后再加NaOH，發(fā)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；
由于A→B消耗的氫氧化鈉溶液體積為5mL，消耗NaOH為0.005L×2mol/L=0.01 mol，根據(jù)方程式可知n[Al（OH）₃]=0.01mol，根據(jù)m=nM計算氫氧化鋁的質量；根據(jù)鋁原子守恒則n（AlCl₃）=0.01 mol，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算氯化鋁的物質的量濃度；
（4）0.6 g Al（OH）₃的物質的量=$\frac{0.6g}{78g/mol}$=0.0077mol．當NaOH溶液不足時，生成0.6 g Al（OH）₃所需NaOH的物質的量為0.023 mol；當NaOH溶液過量時，還剩余0.6g Al（OH）₃，剩余的0.6 g Al（OH）₃溶解可以消耗0.0077molNaOH，故共消耗NaOH的物質的量=0.02L×2mol/L-0.0077mol=0.0323 mol，根據(jù)V=$\frac{n}{V}$計算NaOH溶液的體積．

解答 解：（1）AB段是生成的氫氧化鋁溶于過量的氫氧化鈉，故離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）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，
故答案為：AlCl₃與NaOH恰好完全反應，得到最大沉淀量；
（3）根據(jù)鋁原子守恒，則n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.01mol，
故氯化鋁的物質的量濃度=$\frac{0.01mol}{0.02L}$=0.5mol/L，
故答案為：0.5mol/L；
（4）0.6 g Al（OH）₃的物質的量=$\frac{0.6g}{78g/mol}$=0.0077mol．
當NaOH溶液不足時，生成0.6 g Al（OH）₃所需NaOH的物質的量為0.023 mol，1故所需的氫氧化鈉溶液的體積V₁=$\frac{0.023mol}{2mol/L}$=0.0115L=11.5mL；
當NaOH溶液過量時，還剩余0.6g Al（OH）₃，剩余的0.6 g Al（OH）₃溶解可以消耗0.0077molNaOH，故共消耗NaOH的物質的量=0.02L×2mol/L-0.0077mol=0.0323 mol，則所需的氫氧化鈉溶液體積V₂=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.0323mol}{2mol/L}$=0.0162L=16.2mL．
故答案為：11.5；16.2．

點評 本題是AlCl₃與NaOH反應與圖象相結合的計算問題，考查了大家對圖象的解讀能力，分析問題能力、計算能力等，難度中等，本題解決的關鍵是明確NaOH溶液逐滴加入到AlCl₃溶液中的反應情況．