Question

16．如圖為向100mL 2mol/L AlCl₃溶液中加入2mol/L NaOH溶液過(guò)程中，產(chǎn)生Al（OH）₃白色沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線．試回答：
（1）A點(diǎn)時(shí)已參加反應(yīng)的AlCl₃和NaOH的物質(zhì)的量之比為1：3．
（2）AB段曲線所表示的反應(yīng)的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（3）B點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中存在的物質(zhì)的量濃度最大的離子是Na⁺（填離子符號(hào)）；若向B點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中通入二氧化碳?xì)怏w，可見(jiàn)到的現(xiàn)象是生成白色沉淀．
（4）當(dāng)該AlCl₃溶液中產(chǎn)生7.8g沉淀時(shí)，消耗2mol/L NaOH溶液的體積可能是多少？（寫計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）一定量AlCl₃溶液中加入NaOH溶液后，隨氫氧化鈉溶液的加入，先生成氫氧化鋁沉淀，發(fā)生：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，依據(jù)化學(xué)方程式的定量關(guān)系計(jì)算得到；
（2）AB段是氫氧化鋁沉淀溶解的過(guò)程，反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水；
（3）B處溶液為NaAlO₂、NaCl，以此可判斷離子的物質(zhì)的量濃度；向B處生成的溶液中通入二氧化碳，可發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-；
（4）100mL2mol/L的AlCl₃溶液完全反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，應(yīng)為0.2mol，即15.6g，若堿不足，只發(fā)生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；若堿與鋁離子的物質(zhì)的量之比大于3：1，小于4：1，發(fā)生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，據(jù)此討論計(jì)算．

解答 解：（1）由圖象可知，A點(diǎn)是氯化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和氯化鈉的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，A點(diǎn)時(shí)已參加反應(yīng)的AlCl₃和NaOH的物質(zhì)的量之比為1：3，
故答案為：3；
（2）AB段是氫氧化鋁沉淀溶解的過(guò)程，反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）B處溶液為NaAlO₂、NaCl，可知離子的物質(zhì)的量濃度最大的為Na⁺，向B處生成的溶液中通入二氧化碳，可發(fā)生反應(yīng)2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，反應(yīng)生成白色沉淀，故答案為：Na⁺；生成白色沉淀；
（4）100mL2mol/L的AlCl₃溶液完全反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀，應(yīng)為0.2mol，即15.6g，
沉淀的質(zhì)量是7.8g，其物質(zhì)的量為$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol，
①若堿不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，
NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol×3=0.3mol，NaOH溶液的體積為$\frac{0.3mol}{2mol/L}$=0.15L=150mL；
②堿與鋁離子的物質(zhì)的量之比大于3：1，小于4：1，
則由 Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
  0.2mol 0.6mol 0.2mol
       Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（0.2-0.1）mol 0.1mol
則消耗的堿的物質(zhì)的量為0.6mol+0.1mol=0.7mol，NaOH溶液的體積為$\frac{0.7mol}{2mol/L}$=0.35L=350mL，
答：消耗2mol/L NaOH溶液的體積可能是150mL或350mL．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鋁及其化合物性質(zhì)及計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，明確堿的量的多少對(duì)反應(yīng)的影響及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，題目難度不大．