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(zhì)量與加入NaOH溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示：
（1）A點最大沉淀量為0.78g．
（2）所用AlCl₃溶液的物質(zhì)的量濃度是0.5mol/L．
（3）當(dāng)所得沉淀量為0.39g時，用去NaOH溶液的體積是7.5mL或17.5mL．

Answer 1

分析 （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；
（2）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(yīng)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(zhì)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(zhì)的量濃度；
（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0.015 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，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，氫氧化鋁的質(zhì)量=0.01mol×78g/mol=0.78g，
故答案為：0.78；
（2）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：0.5mol/L；
（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．