Question

17．向100mL1mol/L的AlCl₃溶液中逐渐加入浓度为2mol/L的NaOH溶液，若产生3.9g白色沉淀，则加入的NaOH溶液的体积可能为（　　）

• A． 30mL
• B． 55mL
• C． 65mL
• D． 175mL

Answer 1

分析 100mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/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，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溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/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$\frac{0.15mol}{2mol/L}$=0.075L，即为75mL；
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  0.05mol
则消耗的碱的物质的量为0.3mol+0.05mol=0.35mol，
加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.35mol}{2mol/L}$=0.175L，即为175mL，
故选：D．

点评 本题考查方程式的有关计算，题目难度中等，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．