Question

11．在200mL0.5mol•L^-1的氯化铝溶液中滴加0.5mol•L^-1的氢氧化钠，得到3.9g的沉淀，求加人氢氧化钠的溶液的体积可能是多少？

Answer 1

分析 100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.2L×0.5mol/L=0.1mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，说明有两种情况：一为氢氧化钠体积较少，沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为氢氧化钠体积较多，沉淀完全后又部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，结合方程式计算消耗氢氧化钠物质的量，进而计算需要氢氧化钠溶液体积．

解答 解：100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中n（AlCl₃）=0.2L×0.5mol/L=0.1mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g＞3.9g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
n（Al（OH）₃）=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol，
①若碱不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物质的量为0.05mol×3=0.15mol，加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.15mol}{0.5mol/L}$=0.3L=300mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，则：
  Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol  0.1mol
          Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（0.1-0.05）mol （0.1-0.05）mol
则消耗的碱的物质的量为0.3mol+（0.1-0.05）mol=0.35mol，
加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.35mol}{0.5mol/L}$=0.7L=700mL；
答：加入氢氧化钠溶液的体积为300mL或700mL．

点评 本题考查化学方程式的有关计算，难度中等，关键是根据氯化铝与氢氧化铝的量判断发生的反应，再结合反应的有关方程式计算．