Question

向20mL某物質(zhì)的量濃度的AlCl₃溶液中滴入2mol/L NaOH溶液時，得到的Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量與所滴加的NaOH溶液的體積（mL）關(guān)系如圖所示，試回答下列問題：
（1）上述兩步反應(yīng)用總的離子方程式可表示為：

 

；
（2）若溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g，則此時用去NaOH溶液的體積為

 

．（寫出計算過程）

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物,化學方程式的有關(guān)計算,有關(guān)過量問題的計算

專題：計算題,極端假設(shè)法,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）當NaOH溶液向AlCl₃溶液中滴加沉淀未達到最大值之前，NaOH是不足量的，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：3OH^-+Al³⁺=Al（OH）₃，當繼續(xù)滴加NaOH溶液，生成的Al（OH）₃能和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，把兩個離子反應(yīng)方程式相加得：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）若溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g時，所用NaOH溶液的量有兩種可能：一種是NaOH是不足量，只生成沉淀Al（OH）₃0.39g；另一種是完全生成Al（OH）₃后，剩余的NaOH繼續(xù)和Al（OH）₃反應(yīng)即沉淀有部分溶解，剩余0.39克沉淀．

解答： 解：（1）當NaOH溶液向AlCl₃溶液中滴加沉淀未達到最大值之前，NaOH是不足量的，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：3OH^-+Al³⁺=Al（OH）₃，當繼續(xù)滴加NaOH溶液，生成的Al（OH）₃能和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，把兩個離子反應(yīng)方程式相加得：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）、圖象分析，橫坐標表示反應(yīng)過程中使用NaOH溶液的體積，縱坐標表示Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量，A點表示滴加的NaOH溶液的體積（mL）為15mL時Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量最大，B點表示滴加的NaOH溶液的體積（mL）為20mL時，生成的Al（OH）₃沉淀剛好全部消失．

當Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量為0.39g時，恰好為最大質(zhì)量的一半，通過0.39的點向右作橫坐標的平行線，分別交曲線于C、D兩點，過C、D兩點分別作縱坐標的平行線，分別交橫坐標于E、F點，E、F點就是當沉淀為0.39g時所用所用NaOH溶液的體積．
E點的體積：當沉淀的質(zhì)量是0.78g時所用的NaOH溶液體積為15mL，沉淀的質(zhì)量為0.39g時恰好是0.78g的一半，所用NaOH溶液體積就是15mL的一半，即7.5mL．設(shè)所用NaOH溶液的體積為xmL，列比例式為：

0.78g

0.39g

=

15mL

x

，即x=7.5mL，
F點的體積：由A點到B點所用的NaOH溶液體積為20mL-15mL=5mL，沉淀的質(zhì)量為0.39g時恰好是0.78g的一半，沉淀轉(zhuǎn)化的質(zhì)量是0.78g-0.39g=0.39g，所用溶液體積是5mL的一半，即F點是
20mL-2.5mL=17.5mL．
故答案為：7.5mL或17.5mL．

點評：本題考查的是鋁的重要化合物、過量計算，解題時結(jié)合圖象分析更簡潔明了．容易出錯的地方是：單位換算、考慮不全、離子方程式的配平、離子的電荷．