Question

13．已知：Al（OH）₃沉淀可溶于NaOH溶液，其反应方程式为：Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O，现向100 g HCl和AlCl₃的混合溶液中逐滴加入质量分数为20%的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示．回答下列问题：
（1）原混合溶液中HCl的质量分数是3.65%．
（2）当沉淀达到最大值时生成NaCl的质量是多少？
（3）m₂=100．

Answer 1

分析 根据图中数据可以看出和盐酸反应的氢氧化钠的溶液的质量为20g．氢氧化钠和氯化铝反应生成的沉淀的质量为7.8g．根据以上数据和对应的化学方程式求算对应的数据．

解答 解：
由图可以看出和盐酸反应的氢氧化钠溶液的质量为20g，其溶质的质量为20%×20g=4g
设混合溶液中HCl的质量为x，生成的氯化钠的质量为y
HCl+NaOH=NaCl+H₂O
36.5   40       58.5
x        4g       y
$\frac{36.5}{x}$=$\frac{40}{4g}$=$\frac{58.5}{y}$
x=3.65g
y=5.85g
原混合溶液中HCl的质量分数为$\frac{3.65g}{100g}$×100%=3.65%
由于生成的氢氧化铝的质量为7.8g，设生成的氯化钠的质量为z，消耗的氢氧化钠的质量为a
AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
            120             78           175.5
            a                  7.8g        z
$\frac{120}{a}$=$\frac{78}{7.8g}$=$\frac{175.5}{z}$
a=12g
z=17.55g
当沉淀达到最大值时生成NaCl的质量是5.85g+17.55g=23.4g
设和氢氧化铝的氢氧化钠的质量为b
Al（OH）₃+NaOH═NaAlO₂+2H₂O
78                40
7.8g             b
$\frac{78}{40}$=$\frac{7.8g}{b}$
b=4g
到沉淀完全溶解消耗的氢氧化钠的质量为4g+12g+4g=20g
对应的氢氧化钠溶液的质量为$\frac{20g}{20%}$=100g．
答：
（1）原混合溶液中HCl的质量分数是3.65%．
（2）当沉淀达到最大值时生成NaCl的质量是23.4g．
（3）m₂=100．

点评 根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整．