Question

在50mL bmol?L^-1的AlCl₃溶液中加入50mL amol?L^-1 NaOH溶液．
（1）當(dāng)a≤3b時(shí)，生成Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol．
（2）當(dāng)a、b滿足______條件時(shí)，無(wú)沉淀產(chǎn)生．
（3）當(dāng)a、b滿足______條件時(shí)，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此時(shí)Al（OH）₃的質(zhì)量為_(kāi)_____克．

Answer 1

解：（1）在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比．AlCl₃和NaOH反應(yīng)，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl，
當(dāng)AlCl₃和NaOH恰好反應(yīng)即物質(zhì)的量之比為1：3時(shí)，生成的Al（OH）₃ 物質(zhì)的量最大．當(dāng)a≤3b時(shí)，反應(yīng)中NaOH不足量，計(jì)算時(shí)應(yīng)以NaOH為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，
設(shè)生成Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量為x．
3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl
3 1
0.05×a x
3：1=0.05×a：x
解得 x=mol，
故答案為：；
（2）AlCl₃和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃，Al（OH）₃是兩性氫氧化物，能夠溶于NaOH溶液，所以生成的沉淀會(huì)減少，NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，
方程式3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl和 NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O 相加，得到方程式4NaOH+AlCl=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，由方程式可得，
當(dāng)AlCl₃和NaOH物質(zhì)的量之比為1：4時(shí)，恰好沒(méi)有沉淀產(chǎn)生．
4NaOH+AlCl=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O
4 1
0.05a 0.05b
a：b=4：1
故答案為：a=4b或a＞4b；
（3）先有沉淀生成，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl，后又有部分沉淀溶解，NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O
所以3b＜a＜4b時(shí)，會(huì)出現(xiàn)先有沉淀生成后又有部分沉淀溶解，當(dāng)全部生成沉淀時(shí)，應(yīng)以AlCl₃為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，
當(dāng)沉淀生成后又有部分沉淀溶解時(shí)，應(yīng)以剩余的NaOH為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算．
設(shè)AlCl₃全部轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃時(shí)，需要的NaOH為xmol，生成的Al（OH）₃為ymol，
3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl
3 1 1
x 0.05b y
x=0.15b y=0.05b
剩余NaOH的物質(zhì)的量為：0.05a-0.15b，
設(shè)生成NaAlO₂時(shí)需要的Al（OH）₃物質(zhì)的量為zmol，
NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O
1 1
0.05a-0.15b z
z=0.05a-0.15b
所以剩余的Al（OH）₃物質(zhì)的量為0.05b-（0.05a-0.15b ）=0.2b-0.05a，質(zhì)量為 （0.2b-0.05a）×78=3.9（4b-a），
故答案為：3b＜a＜4b；3.9（4b-a）．
分析：分析本題時(shí)，寫(xiě)出AlCl₃和NaOH反應(yīng)的方程式，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl、4NaOH+AlCl=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，然后利用鋁離子和氫氧根離子以物質(zhì)的量之比為1：3，恰好沉淀，
1：4，沉淀恰好溶解，找出臨界值把范圍分為三部分進(jìn)行討論．
點(diǎn)評(píng)：本題考查的是鋁的重要化合物的有關(guān)計(jì)算及有關(guān)計(jì)算范圍的討論．在做討論題時(shí)，結(jié)合有關(guān)化學(xué)方程式，找出反應(yīng)的臨界值進(jìn)行討論，簡(jiǎn)潔明了．如：NaOH溶液中通入CO₂、向NaAlO₂溶液中滴加稀鹽酸等都是有關(guān)計(jì)算范圍的討論．