Question

向20mL 2mol×L^-1AlCl₃溶液中，加入30mL烧碱溶液，充分反应后，得0.78g沉淀，求烧碱溶液的物质的量浓度是多少？

 

Answer 1

答案：
解析：

解：本题Al3+与强碱溶液反应形成Al(OH)3的计算类型：                        Al3++3OH-=Al(OH)3↓ 知Al3+和OH-，求Al(OH)，a    b     ？ 知Al3+和Al(OH)3，求OH-  a    ？   b 知OH-和Al(OH)3，求Al3+  ？   b    a 以上无论哪种类型，只要碱过量，都有多种解法。本题属第二种类型，解法如下： （1）设Al3+过量（一般先求容易的Al3+过量的情况）。 Al3++3OH-══Al(OH)3↓      3         78 30´10-3c       0.78    ∴ c=1mol×L-1 （2）设OH-过量。 解法一：a．设Al3+完全反应时消耗xmol NaOH，生成yg沉淀，则 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ 1    3    78    ∴ x=0.12mol 0.04  x    y ∴ x=0.12mol  y=3.12g b．溶解(3.12-0.78)g Al(OH)3消耗nmol NaOH Al(OH)3  +   OH-=AlO2-+2H2O 78          1 (3.12-0.78)   n    ∴ n=0.03mol c．NaOH溶液浓度：(0.12+0.03)/0.03mol×L-1=5mol×L-1 解法二：“起、变、后” 设NaOH溶液浓度为cmol．L-1 则  Al3+   +  3OH-=      Al(OH)3↓ 起始0.04      0.03c（过量）  0 变化0.04      0.12         0.04 最后0      0.03c-0.12      0.04 ∴ 0.04-(0.03c-0.12)=0.78/78  c=5mol×L-1 解法三：平行计算 设生成Al(OH)3xmol，生成AlO2-ymol，则 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ x     3x    x Al3++  4OH-=AlO2-+2H2O y       4y x=0.01    ①  ∴ x=0.01mol x+y=0.04  ②  y=0.03mol NaOH溶液浓度为(3´0.01+4´0.03)mol/0.03L=5mol×L-1 解法四：应用“起、变、后”推导出沉淀的公式 设amol Al3+与bmol OH-（过量）反应生成xmol沉淀，则 Al3++3OH-=Al(OH)3↓ a     b       0 a    3a       a 0    b-3a    a ∴ x=a-(b-3a)=(4a-b) 即当碱过量时： 生成n(Al(OH)3)=[4n(Al3+)-n(OH-)]mol 所以本题也可直接代入公式求解： 0.78/78=4´0.04-0.03c ∴ c=5mol×L-1