Question

向20mL某物质的量浓度的AlCl₃溶液中滴加2mol/L NaOH溶液时，逐滴加入NaOH溶液直至过量．经测定，加入的NaOH溶液的体积（mL）和所得沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示．则：
（1）写出OA段发生反应的离子方程式：OA段______，图中线段OP：PB=______．
（2）计算原AlCl₃溶液的物质的量浓度为______mol/L
（3）图中A对应的横坐标为______mL
（4）当加入5ml NaOH溶液时，产生沉淀量为______mol．
（5）当加入的NaOH溶液过量时，使最初生成的沉淀部分溶解，要得到与（4）中相同的沉淀量，加入NaOH溶液的体积为______．

Answer 1

解：（1）依据分析可知OA段发生的 反应是氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀至最大量的过程，反应离子方程式为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓； AB段发生的是氢氧化铝溶解在氢氧化钠溶液中至沉淀全部溶解，根据反应①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O得到生成最大量沉淀和沉淀全部溶解所消耗氢氧化钠物质的量为3：1，氢氧化钠溶液浓度一定，所以溶液体积比为3：1；故答案为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，3：1；
（2）图象中分析得到最大量氢氧化铝沉淀物质的量为0.01mol，所以氯化铝物质的量为0.01mol，溶液浓度==0.5mol/L；故答案为：0.5；
（3）图象中分析得到最大量氢氧化铝沉淀物质的量为0.01mol，所以消耗氢氧化钠物质的量为0.03mol，氢氧化钠溶液的体积===0.015L=15ml；故答案为：15；
（4）当加入5ml NaOH溶液时，产生沉淀量依据反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）3↓；计算得到：
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）3↓；
1 3 1
0.005L×2mol/L n
n=0.0033mol；故答案为：0.0033；
（5）当加入的NaOH溶液过量时，使最初生成的沉淀部分溶解，要得到与（4）中相同的沉淀量，则发生反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，最大量沉淀为0.01mol，消耗氢氧化钠物质的量为0.03mol，溶解沉淀物质的量=0.01mol-0.0033mol=0.0067mol；消耗氢氧化钠0.0067mol；所以共消耗氢氧化钠物质的量=0.0067mol+0.03mol=0.0367mol；需要氢氧化钠溶液体积==0.01833L=18.33ml；故答案为：18.33；
分析：向20mL某物质的量浓度的AlCl₃溶液中滴加2mol/L NaOH溶液时，逐滴加入NaOH溶液直至过量，过程中发生的反应为①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，图象中OA段为发生反应①，AB段为氢氧化铝溶解发生反应②，依据各步反应分析判断，进行有关计算，
点评：本题考查了铝及其化合物性质的应用和计算，图象分析判断，理解氢氧化铝是两性氢氧化物能和强碱反应是解题关键，题目难度中等．