Question

1．向20mL某濃度的AlCl₃溶液中滴加2mol•L^-1的NaOH溶液時，所得沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示：
（1）AlCl₃溶液的濃度為0.5mol/L．
（2）圖中V₁的值為20．
（3）要獲得0.39g沉淀，則加入NaOH溶液的體積為7.5或17.5ml．

Answer 1

分析 開始AlCl₃與NaOH反應(yīng)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(diǎn)時氫氧化鈉將AlCl₃恰好完全沉淀時，Al（OH）₃沉淀達(dá)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(diǎn)時Al（OH）₃與NaOH恰好完全反應(yīng)生成NaAlO₂，沉淀完全溶解消失；根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算氯化鋁的物質(zhì)的量濃度；0.39 g Al（OH）₃的物質(zhì)的量=$\frac{0.39g}{78g/mol}$=0.005mol．當(dāng)NaOH溶液不足時，生成0.39 g Al（OH）₃所需NaOH的物質(zhì)的量為0.015 mol；當(dāng)NaOH溶液過量時，還剩余0.39 g Al（OH）₃，剩余0.39 g Al（OH）₃溶解可以消耗0.005molNaOH，故共消耗NaOH的物質(zhì)的量=0.02L×2mol/L-0.005mol=0.035 mol，根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計算NaOH溶液的體積．

解答 解：（1）開始AlCl₃與NaOH反應(yīng)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(diǎn)時氫氧化鈉將AlCl₃恰好完全沉淀時，Al（OH）₃沉淀達(dá)到最大量，再加NaOH，發(fā)生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，沉淀量又逐漸減少，到B點(diǎn)時Al（OH）₃與NaOH恰好完全反應(yīng)生成NaAlO₂，沉淀完全溶解消失，OA段，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，消耗氫氧化鈉是0.015L×2mol/L=0.03mol，所以n（Al³⁺）=0.01mol，根據(jù)鋁原子守恒，則n（AlCl₃）=n[Al（OH）₃]=0.01mol，故氯化鋁的物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.01mol}{0.02L}$=0.5mol/L，
故答案為：0.5；
（2）AB段發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，0.01mol氫氧化鋁完全溶解，消耗氫氧化鈉是0.01mol，體積是5mL，所以V₁=20mL，故答案為：20；
（3）0.39 g Al（OH）₃的物質(zhì)的量=$\frac{0.39g}{78g/mol}$=0.005mol．當(dāng)NaOH溶液不足時，生成0.39 g Al（OH）₃所需NaOH的物質(zhì)的量為0.005mol×3=0.015 mol，需要NaOH溶液的體積=$\frac{0.015mol}{2mol/L}$=0.0075L=7.5mL；當(dāng)NaOH溶液過量時，還剩余0.39 g Al（OH）₃，剩余0.39 g Al（OH）₃溶解可以消耗0.005molNaOH，故共消耗NaOH的物質(zhì)的量=0.02L×2mol/L-0.005mol=0.035 mol，需要NaOH溶液的體積=$\frac{0.035mol}{2mol/L}$=0.0175L=17.5mL，
故答案為：7.5或17.5．

點(diǎn)評 本題是AlCl₃與NaOH反應(yīng)與圖象相結(jié)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(guān)鍵是明確NaOH溶液逐滴加入到AlCl₃溶液中的反應(yīng)情況