7.將氫氧化鈉溶液和氯化鋁溶液等體積混合,得到的沉淀物中鋁元素的質(zhì)量與溶液中所含鋁元 素的質(zhì)量相等,則原氫氧化鈉溶液和氯化鋁溶液的物質(zhì)的量濃度之比可能是( 。
A.3:1B.4:1C.3:2D.7:2

分析 將氯化鋁溶液和氫氧化鈉溶液等體積混合,得到的沉淀物中含鋁元素的質(zhì)量與溶液中含鋁元素的質(zhì)量相等,沉淀為Al(OH)3,溶液中的鋁可能為AlCl3或NaAlO2,
可分別發(fā)生:Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,結合反應的離子方程式分為兩種情況討論計算.

解答 解:設AlCl3和NaOH的濃度分別為c1和c2,相同體積為V,
若NaOH過量,生成NaAlO2,此時參加反應的AlCl3的物質(zhì)的量是c1Vmol,NaOH是3c1Vmol,生成c1V mol 的Al(OH)3,
又因為得到的沉淀物中鋁元素的質(zhì)量和溶液中鋁元素的質(zhì)量相等,則說明第一步反應完后,生成的Al(OH)3有一半($\frac{1}{2}$c1V)發(fā)生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,
所以可求的NaOH的物質(zhì)的量為:3c1V+0.5c1V=3.5c1V=c2V,所以c1:c2=2:7,D選項符合;
當氯化鋁過量時,氫氧化鈉不足,生成氫氧化鋁白色沉淀發(fā)生反應:Al3++3OH-═Al(OH)3↓,設反應掉的鋁離子物質(zhì)的量為x,得到的沉淀物中鋁元素的質(zhì)量和溶液中鋁元素的質(zhì)量相等,則c1V-x=x,所以x=0.5c1V,消耗氫氧化鈉3x,即1.5c1Vmol,所以1.5c1V=c2V,所以此時c1:c2=2:3,C選項符合;
故選CD.

點評 本題考查物質(zhì)的量濃度、離子反應的計算,題目難度中等,明確發(fā)生反應的實質(zhì)為解答關鍵,注意掌握討論法在化學計算中的應用,試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力.

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