Question

【题目】现有100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl－的溶液，向该溶液中逐滴加入2.5mol·L－1NaOH溶液，所加NaOH 溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如下图所示：

（1）B点的沉淀物的化学式为______________。

（2）原溶液中Cu2+的物质的量为______，原溶液中Cl－物质的量浓度为__________。

（3）原溶液的pH=__________，x－y= _________。

（4）经过滤得到D点的沉淀物，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀是否洗涤干净的方法是_________________________________________________________________________

Answer 1

【答案】 Al（OH）3、Cu（OH）2 0.025mol 0.825mol/L 1 0.005 取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀出现，说明沉淀已经洗涤干净。

【解析】在100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl-等离子的溶液中，逐滴加入2.5molL-1的NaOH溶液，加入4mLNaOH溶液时没有沉淀生成，说明H+先和NaOH反应，则溶液中含有H+，c(H+)==0.1mol/L，继续滴加NaOH溶液，沉淀的量逐渐增大，30mLNaOH溶液后，继续滴加NaOH溶液，沉淀的物质的量不变，则溶液中含有NH4+，则c(NH4+)==0.075mol/L，继续滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，说明溶液中含有Cu2+、Al3+，根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O知，生成氢氧化铝沉淀和生成偏铝酸根离子需要氢氧化钠体积之比为3：1，则生成氢氧化铝沉淀需要NaOH体积=(35-33)mL×3=6mL，则生成氢氧化铜需要NaOH体积=(30-4mL)-6mL=20mL，则c(Cu2+)==0.25mol/L，c(Al3+)==0.05mol/L，溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒得3c(Al3+)+2c(Cu2+)+c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)= [3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L= 0.825mol/L。

(1)根据上述分析，B点的沉淀物为Al(OH)3、Cu(OH)2，故答案为：Al(OH)3、Cu(OH)2；

(2)原溶液中Cu2+的物质的量n(Cu2+)=0.25mol/L×0.1L=0.025mol，原溶液中Cl－物质的量浓度c(Cl-)=[3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L=0.825mol/L，故答案为：0.025mol；0.825mol/L；

(3)原溶液中c(H+)=0.1mol/L，pH=1，x为Al(OH)3、Cu(OH)2的物质的量，y为Cu(OH)2的物质的量，二者的差为Al(OH)3的物质的量=0.05mol/L×0.1L=0.005mol，故答案为：1；0.005；

(4)经过滤得到D点的沉淀物，溶液中含有大量氯离子，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀是否洗涤干净只需要判断洗涤液中是否存在氯离子即可，方法是取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀出现，说明沉淀已经洗涤干净，故答案为：取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀出现，说明沉淀已经洗涤干净。