Question

某50ml溶液含0.2mol/LAl₂（SO₄）₃和0.005molH₂SO₄，向此溶液中緩緩滴加0.40mol/L的NaOH溶液至生成的沉淀恰好溶解，試計(jì)算（填寫計(jì)算結(jié)果，不必書寫計(jì)算過(guò)程）：
（1）開(kāi)始沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積．
（2）生成沉淀質(zhì)量最大時(shí)加入的NaOH溶液的體積．
（3）沉淀完全溶解時(shí)，加入NaOH溶液的最小體積．

Answer 1

分析：（1）開(kāi)始生成沉淀時(shí)發(fā)生：H⁺+OH^-=H₂O，根據(jù)硫酸的物質(zhì)的量計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算體積；
（2）生成沉淀質(zhì)量最大時(shí)，所發(fā)生的反應(yīng)為H⁺+OH^-=H₂O和Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算；
（3）沉淀完全溶解時(shí)，所發(fā)生的反應(yīng)為H⁺+OH^-=H₂O和Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+H₂O，根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算．

解答：解：（1）n（H⁺）=0.005mol×2=0.01mol，開(kāi)始生成沉淀時(shí)發(fā)生：H⁺+OH^-=H₂O，n（NaOH）=0.01mol，
則加入NaOH溶液的體積為

0.01mol

0.40mol/L

=0.025L=25mL，
答：開(kāi)始沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積為25mL；
（2）生成沉淀質(zhì)量最大時(shí)，所發(fā)生的反應(yīng)為H⁺+OH^-=H₂O和Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，中和硫酸需要0.01molNaOH溶液，
n（Al³⁺）=0.2mol/L×2×0.05L=0.02mol，需要NaOH0.02mol×3=0.06mol，
共需NaOH0.06mol+0.01mol=0.07mol，所以需要NaOH的體積為

0.07moL

0.4mol/L

=0.175L=175mL，
答：生成沉淀質(zhì)量最大時(shí)加入的NaOH溶液的體積為175mL；
（3）沉淀完全溶解時(shí)，所發(fā)生的反應(yīng)為H⁺+OH^-=H₂O和Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+H₂O，
中和硫酸需要0.01molNaOH溶液，
發(fā)生Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+H₂O，需要n（NaOH）=0.02mol×4=0.08mol，
共需NaOH的物質(zhì)的量為0.08mol+0.01mol=0.09mol，
體積為

0.09mol

0.4mol/L

=0.225L=225mL，
答：沉淀完全溶解時(shí)，加入NaOH溶液的最小體積為225mL．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的計(jì)算，題目難度中等，注意把握相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)方程式計(jì)算．