Question

18．現(xiàn)有甲、乙兩瓶無色溶液，已知它們可能是AlCl₃溶液和NaOH溶液．現(xiàn)做如下實驗：
①取440mL甲溶液與120mL乙溶液反應，產(chǎn)生1.56g沉淀；
②取120mL甲溶液與440mL乙溶液反應，也產(chǎn)生1.56g沉淀；
③取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應，則產(chǎn)生3.12g沉淀；
通過必要的計算和推理判定：
（1）甲溶液為AlCl₃溶液，其物質(zhì)的量濃度是0.5mol/L；乙溶液為NaOH溶液，其物質(zhì)的量濃度是0.5 mol/L．
（2）寫出實驗③的有關(guān)離子方程式：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）由②③可知，一定量的甲與乙反應時，乙的量越多，生成的沉淀越少，則乙為NaOH溶液，即甲為AlCl₃溶液；根據(jù)①中發(fā)生AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，堿不足來計算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度；根據(jù)②中發(fā)生AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl、Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，假設(shè)出最大沉淀量，并利用生成的沉淀的量來計算AlCl₃溶液的濃度；
（2）鋁離子先和氫氧根離子反應生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁沉淀再和過量的氫氧根離子反應生成偏鋁酸根離子和水．

解答 解：（1）由②③可知，一定量的甲與乙反應時，乙的量越多，生成的沉淀越少，則乙為NaOH溶液，即甲為AlCl₃溶液，
在①中發(fā)生AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，1.56g沉淀的物質(zhì)的量為$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，堿不足，完全反應，
則NaOH的物質(zhì)的量為0.02mol×3=0.06mol，故NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.06mol}{0.12L}$=0.5mol/L，
在②中發(fā)生AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl、Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，假設(shè)出沉淀最大量xmol，開始沉淀過程消耗氫氧根離子3xmol，
沉淀溶解過程氫氧化鋁與氫氧化鈉1：1反應，最后生成0.02mol氫氧化鋁，所以消耗氫氧化鈉（x-0.02）mol，
則一共消耗氫氧化鈉為3x+（x-0.02）=0.44L×0.5mol/L=0.22mol，解得x=0.06mol，即最多有氫氧化鋁0.06mol，所以原溶液含鋁離子0.06mol，
氯化鋁濃度為$\frac{0.06mol}{0.12L}$=0.5mol/L，
故答案為：AlCl₃；0.5；NaOH；0.5；
（2）鋁離子先和氫氧根離子反應生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鋁沉淀再和過量的氫氧根離子反應生成偏鋁酸根離子和水，離子方程式分別為Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．

點評 本題考查化學方程式的有關(guān)計算，為高頻考點，明確氫氧化鋁性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道氧化鋁和氫氧化鈉溶液滴加順序不同導致其產(chǎn)物不同，側(cè)重考查學生分析計算能力，題目難度中等．