Question

16．在100m1mol/L氯化鋁溶液中，逐漓加入3mol/LNaOH溶液，請問在滴加氫氧化鈉的溶液的過程中，
（1）生成最大量的沉淀的質(zhì)量是多少克？
（2）沉淀恰好完全消失時，消耗氫氧化鈉的體積為多少毫升？
（3）若要獲得3.9克沉淀，則需消耗氫氧化鈉溶液的體積為多少毫升？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)鋁守恒分析解答；
（2）沉淀恰好完全消失時，符合AlCl₃～～4NaOH，由此解答；
（3）AlCl₃和NaOH反應(yīng)與NaOH的量的多少有關(guān)，當NaOH不足時生成Al（OH）₃，當堿過量時，則生成NaAlO₂．現(xiàn)AlCl₃的物質(zhì)的量為0.1mol，完全生成Al（OH）₃沉淀時，沉淀質(zhì)量應(yīng)為7.8g，現(xiàn)沉淀質(zhì)量為3.9g，說明有兩種情況：一為沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一種情況為沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂．

解答 解：（1）n[Al（OH）₃]=n（AlCl₃）=0.100L×1mol/L=0.1mol，所以質(zhì)量為：0.1×78=7.8g，答：生成最大量的沉淀的質(zhì)量是7.8g；
（2）沉淀恰好完全消失時，符合AlCl₃～～4NaOH，所以n（NaOH）=4n（AlCl₃）=0.4mol，所以體積為：$\frac{0.4mol}{3mol/L}$=133毫升，答：消耗氫氧化鈉的體積為133毫升；
（3）現(xiàn)AlCl₃的物質(zhì)的量為0.1mol，完全生成Al（OH）₃沉淀時，沉淀質(zhì)量應(yīng)為7.8g，現(xiàn)沉淀質(zhì)量為3.9g，說明有兩種情況：一為沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一種情況為沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
n（Al（OH）₃）=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol，
①若堿不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，
NaOH的物質(zhì)的量為0.05mol×3=0.15mol，
加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.15mol}{3mol/L}$=0.05L，即50mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
則由 Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
      0.1mol  0.3mol 0.1mol
    Al（OH）₃ +OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（0.1-0.05）mol （0.1-0.05）mol
則消耗的堿的物質(zhì)的量為0.3mol+（0.1-0.05）mol=0.35mol，
加入NaOH溶液的體積為$\frac{0.35mol}{3mol/L}$=0.117L，即117mL；
答：消耗的NaOH溶液的體積是50 ml和117mL．

點評 本題考查鋁的計算，題目難度中等，本題的解答關(guān)鍵是根據(jù)100mL1mol/L的AlCl₃溶液、1mol/L的NaOH溶液，以及3.9g沉淀，結(jié)合反應(yīng)的有關(guān)方程式計算．