Question

将等体积的氯化铝溶液和氢氧化钠溶液混合后，沉淀物中含铝元素的物质的量与溶液中含铝元素的物质的量相等．则原氯化铝溶液与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比是（　　）

A．1：3

B．2：3

C．1：4

D．2：7

Answer 1

分析：根据氯化铝和氢氧化钠的反应，当氢氧化钠相对于氯化铝过量时，生成氢氧化铝白色沉淀，当氢氧化钠过量时，先出现白色沉淀，然后沉淀有部分溶解，当得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中铝元素的质量相等时，可能是氯化铝剩余，或者是第二种可能的情况：当氢氧化钠相对于氯化铝过量时，生成氢氧化铝白色沉淀，当氢氧化钠过量时，先出现白色沉淀，然后沉淀有部分溶解．

解答：解：设：AlCl₃和NaOH的浓度分别为c₁和c₂，相同体积为V，由题意可得：第一步AlCl₃反应完全，而NaOH过量，此时参加反应的AlCl₃的物质的量是c₁Vmol，NaOH是3c₁Vmol；生成c₁V mol 的Al（OH）₃，又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则说明第一步反应完后，生成的Al（OH）₃有一半（

1

2

c₁V）参加了第二步的反应，所以可求的NaOH的物质的量为：3c₁V+0.5c₁V=3.5c₁V=c₂V，所以c₁：c₂=2：7；
当氯化铝过量时，氢氧化钠全反应，生成氢氧化铝白色沉淀发生反应：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，设反应掉的铝离子物质的量为x，得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则c₁V-x=x，所以x=0.5c₁V，消耗氢氧化钠3x，即1.5c₁Vmol，所以1.5c₁V=c₂V，所以此时c₁：c₂=2：3．
故选BD．

点评：本题考查学生强碱和可溶性的铝盐反应的情况，综合性较强，难度较大．