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(10分)在m mL b mol·L-1 AlCl3溶液中,加入等体积a mol·L-1的NaOH溶液。  
(1)当a≤3b时,生成Al(OH)3沉淀的物质的量是___________mol。 
(2)当a、b满足_____________条件时,无沉淀生成。
(3)当a、b分别满足___________条件时,有沉淀生成且溶液中无Al3存在,生成Al(OH)3沉淀的物质的量是________ mol

(1)  am/3000(2分)     (2) a≥4b(2分)   
(3) 3b≤a<4b(3分);   (4mb-ma)×10-3 mol(3分)

解析试题分析:(1)在化学反应中,参加反应的物质的物质的量之比=化学计量数之比.AlCl3和NaOH反应,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl,
当AlCl3和NaOH恰好反应即物质的量之比为1:3时,生成的Al(OH)3物质的量最大.当a≤3b时,反应中NaOH不足量,计算时应以NaOH为标准进行,
设生成Al(OH)3沉淀的物质的量为x。
3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl
3               1
m×10-3×a          x
3:1= m×10-3×a:x
解得 x= am/3000mol,
故答案为:am/3000;
(2)AlCl3和NaOH反应生成Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,能够溶于NaOH溶液,所以生成的沉淀会减少,NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,
方程式3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl和 NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O 相加,得到方程式4NaOH+AlCl=NaAlO2+3NaCl+2H2O,由方程式可得,
当AlCl3和NaOH物质的量之比为1:4时,恰好没有沉淀产生。
4NaOH+  AlCl3  =  NaAlO2+3NaCl+2H2O
4          1
m×10-3a   m×10-3b
a:b=4:1
故答案为:a=4b或a>4b;即a≥4b。
(3)有沉淀生成且溶液中无Al3存在,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl,后又有部分沉淀溶解,NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
所以3b≤a<4b时,会出现先有沉淀生成后又有部分沉淀溶解,当全部生成沉淀时,应以AlCl3为标准进行计算,
当沉淀生成后又有部分沉淀溶解时,应以剩余的NaOH为标准进行计算。
设AlCl3全部转化为Al(OH)3时,需要的NaOH为xmol,生成的Al(OH)3为ymol,
3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl
3       1     1
x     m×10-3b    y
x=3m×10-3b  y= m×10-3b
剩余NaOH的物质的量为:m×10-3a-3m×10-3b,
设生成NaAlO2时需要的Al(OH)3物质的量为zmol,
NaOH+          Al(OH)3  =    NaAlO2  +    2H2O
1                  1
m×10-3a-3m×10-3b  z
z= m×10-3a-3m×10-3b
所以剩余的Al(OH)3物质的量为m×10-3b-(m×10-3a-3m×10-3b)=4m×10-3b- m×10-3a=(4mb-ma)×10-3 mol。
故答案为:3b≤a<4b;(4mb-ma)×10-3
考点:镁、铝的重要化合物 有关范围讨论题的计算
点评:本题考查的是铝的重要化合物的有关计算及有关计算范围的讨论.在做讨论题时,结合有关化学方程式,找出反应的临界值进行讨论,简洁明了.如:NaOH溶液中通入CO2、向NaAlO2溶液中滴加稀盐酸等都是有关计算范围的讨论。

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