Question

向20mL某物質(zhì)的量濃度的AlCl₃溶液中滴入2mol/L NaOH溶液時(shí)，得到的Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量與所滴加的NaOH溶液的體積（mL）關(guān)系如圖所示，試回答下列問題：
（1）上述兩步反應(yīng)用總的離子方程式可表示為：

 

；
（2）若溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g，則此時(shí)用去NaOH溶液的體積為

 

．（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,有關(guān)過量問題的計(jì)算

專題：計(jì)算題,極端假設(shè)法,幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）當(dāng)NaOH溶液向AlCl₃溶液中滴加沉淀未達(dá)到最大值之前，NaOH是不足量的，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：3OH^-+Al³⁺=Al（OH）₃，當(dāng)繼續(xù)滴加NaOH溶液，生成的Al（OH）₃能和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，把兩個(gè)離子反應(yīng)方程式相加得：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）若溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g時(shí)，所用NaOH溶液的量有兩種可能：一種是NaOH是不足量，只生成沉淀Al（OH）₃0.39g；另一種是完全生成Al（OH）₃后，剩余的NaOH繼續(xù)和Al（OH）₃反應(yīng)即沉淀有部分溶解，剩余0.39克沉淀．

解答： 解：（1）當(dāng)NaOH溶液向AlCl₃溶液中滴加沉淀未達(dá)到最大值之前，NaOH是不足量的，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：3OH^-+Al³⁺=Al（OH）₃，當(dāng)繼續(xù)滴加NaOH溶液，生成的Al（OH）₃能和NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO₂，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，把兩個(gè)離子反應(yīng)方程式相加得：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）、圖象分析，橫坐標(biāo)表示反應(yīng)過程中使用NaOH溶液的體積，縱坐標(biāo)表示Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量，A點(diǎn)表示滴加的NaOH溶液的體積（mL）為15mL時(shí)Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量最大，B點(diǎn)表示滴加的NaOH溶液的體積（mL）為20mL時(shí)，生成的Al（OH）₃沉淀剛好全部消失．

當(dāng)Al（OH）₃沉淀的質(zhì)量為0.39g時(shí)，恰好為最大質(zhì)量的一半，通過0.39的點(diǎn)向右作橫坐標(biāo)的平行線，分別交曲線于C、D兩點(diǎn)，過C、D兩點(diǎn)分別作縱坐標(biāo)的平行線，分別交橫坐標(biāo)于E、F點(diǎn)，E、F點(diǎn)就是當(dāng)沉淀為0.39g時(shí)所用所用NaOH溶液的體積．
E點(diǎn)的體積：當(dāng)沉淀的質(zhì)量是0.78g時(shí)所用的NaOH溶液體積為15mL，沉淀的質(zhì)量為0.39g時(shí)恰好是0.78g的一半，所用NaOH溶液體積就是15mL的一半，即7.5mL．設(shè)所用NaOH溶液的體積為xmL，列比例式為：

0.78g

0.39g

=

15mL

x

，即x=7.5mL，
F點(diǎn)的體積：由A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的NaOH溶液體積為20mL-15mL=5mL，沉淀的質(zhì)量為0.39g時(shí)恰好是0.78g的一半，沉淀轉(zhuǎn)化的質(zhì)量是0.78g-0.39g=0.39g，所用溶液體積是5mL的一半，即F點(diǎn)是
20mL-2.5mL=17.5mL．
故答案為：7.5mL或17.5mL．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是鋁的重要化合物、過量計(jì)算，解題時(shí)結(jié)合圖象分析更簡潔明了．容易出錯(cuò)的地方是：單位換算、考慮不全、離子方程式的配平、離子的電荷．