Question

向20mL某物质的量浓度的AlCl₃溶液中滴入2mol/L NaOH溶液时，得到的Al（OH）₃沉淀的质量与所滴加的NaOH溶液的体积（mL）关系如图所示，试回答下列问题：
（1）上述两步反应用总的离子方程式可表示为：

 

；
（2）若溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g，则此时用去NaOH溶液的体积为

 

．（写出计算过程）

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物,化学方程式的有关计算,有关过量问题的计算

专题：计算题,极端假设法,几种重要的金属及其化合物

分析：（1）当NaOH溶液向AlCl₃溶液中滴加沉淀未达到最大值之前，NaOH是不足量的，发生的离子反应方程式为：3OH^-+Al³⁺=Al（OH）₃，当继续滴加NaOH溶液，生成的Al（OH）₃能和NaOH溶液反应生成NaAlO₂，发生的离子反应方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，把两个离子反应方程式相加得：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）若溶液中有Al（OH）₃沉淀0.39g时，所用NaOH溶液的量有两种可能：一种是NaOH是不足量，只生成沉淀Al（OH）₃0.39g；另一种是完全生成Al（OH）₃后，剩余的NaOH继续和Al（OH）₃反应即沉淀有部分溶解，剩余0.39克沉淀．

解答： 解：（1）当NaOH溶液向AlCl₃溶液中滴加沉淀未达到最大值之前，NaOH是不足量的，发生的离子反应方程式为：3OH^-+Al³⁺=Al（OH）₃，当继续滴加NaOH溶液，生成的Al（OH）₃能和NaOH溶液反应生成NaAlO₂，发生的离子反应方程式为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，把两个离子反应方程式相加得：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）、图象分析，横坐标表示反应过程中使用NaOH溶液的体积，纵坐标表示Al（OH）₃沉淀的质量，A点表示滴加的NaOH溶液的体积（mL）为15mL时Al（OH）₃沉淀的质量最大，B点表示滴加的NaOH溶液的体积（mL）为20mL时，生成的Al（OH）₃沉淀刚好全部消失．

当Al（OH）₃沉淀的质量为0.39g时，恰好为最大质量的一半，通过0.39的点向右作横坐标的平行线，分别交曲线于C、D两点，过C、D两点分别作纵坐标的平行线，分别交横坐标于E、F点，E、F点就是当沉淀为0.39g时所用所用NaOH溶液的体积．
E点的体积：当沉淀的质量是0.78g时所用的NaOH溶液体积为15mL，沉淀的质量为0.39g时恰好是0.78g的一半，所用NaOH溶液体积就是15mL的一半，即7.5mL．设所用NaOH溶液的体积为xmL，列比例式为：

0.78g

0.39g

=

15mL

x

，即x=7.5mL，
F点的体积：由A点到B点所用的NaOH溶液体积为20mL-15mL=5mL，沉淀的质量为0.39g时恰好是0.78g的一半，沉淀转化的质量是0.78g-0.39g=0.39g，所用溶液体积是5mL的一半，即F点是
20mL-2.5mL=17.5mL．
故答案为：7.5mL或17.5mL．

点评：本题考查的是铝的重要化合物、过量计算，解题时结合图象分析更简洁明了．容易出错的地方是：单位换算、考虑不全、离子方程式的配平、离子的电荷．