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，產(chǎn)生1.56g沉淀．
③取120mL甲溶液與400mL乙溶液反應，產(chǎn)生3.12g沉淀．
通過必要的計算和推理判定：甲溶液為AlCl₃溶液，理由是：氫氧化鈉與氯化鋁反應，氫氧化鈉少量反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉過量反應生成偏鋁酸鈉和水，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
甲溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？

Answer 1

分析 氫氧化鈉與氯化鋁反應，氫氧化鈉少量反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉過量反應生成偏鋁酸鈉和水，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；

解答 解：氫氧化鈉與氯化鋁反應，氫氧化鈉少量反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉過量反應生成偏鋁酸鈉和水，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；氫氧化鈉與氯化鋁反應，氫氧化鈉少量反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化鈉，氫氧化鈉過量反應生成偏鋁酸鈉和水，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；
甲溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L；

點評 本題考查氯化鋁與堿的反應，明確氫氧化鋁的兩性及了利用信息判斷過量堿能溶解氫氧化鋁、實驗中發(fā)生的化學反應是解答的關鍵，難度較大．