Question

20．在100mLAlCl₃溶液中加入一定量的NaOH溶液，在反应后溶液中逐滴加入1mol/L盐酸，滴入盐酸的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示，下列叙述正确的是（　　）

• A． 原AlCl₃溶液的物质的量浓度为1.5mol/L
• B． c点的体积为750mL
• C． 原加入的NaOH的物质的量为0.7mol
• D． a和c点间铝元素以AlO₂^-和Al（OH）₃的形式存在

Answer 1

分析 根据图象可知，开始滴入盐酸时无沉淀生成，说明加入的NaOH溶液过量，反应后溶质为NaOH和NaAlO₂；剩余的NaOH完全反应消耗了100mL 1mol/L的盐酸，则剩余氢氧化钠的物质的量为：n（NaOH）=n（HCl）=1mol/L×0.1L=0.1mol；沉淀达到最大量时，生成Al（OH）₃的物质的量为0.15mol，根据Al原子守恒可知n（AlCl₃）=n（NaAlO₂）=n[Al（OH）₃]=0.15mol，结合反应Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知铝离子消耗NaOH的物质的量为：n（NaOH）=4n（AlO₂^-）=0.15mol×4=0.6mol，所以原加入的NaOH的物质的量为：0.1mol+0.6mol=0.7mol；c点时溶质为NaCl，加入盐酸中含有HCl的物质的量为：n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）=0.7mol，需要1mol/L的盐酸的体积为：$\frac{0.7mol}{1mol/L}$=0.7L=700mL；a、c之间铝元素以AlCl₃和Al（OH）₃的形式存在，据此进行解答．

解答 解：根据图象可知，开始滴入盐酸时无沉淀生成，说明加入的NaOH溶液过量，反应后溶质为NaOH和NaAlO₂；剩余的NaOH完全反应消耗了100mL 1mol/L的盐酸，则剩余氢氧化钠的物质的量为：n（NaOH）=n（HCl）=1mol/L×0.1L=0.1mol；沉淀达到最大量时，生成Al（OH）₃的物质的量为0.15mol，根据Al原子守恒可知n（AlCl₃）=n（NaAlO₂）=n[Al（OH）₃]=0.15mol，结合反应Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知铝离子消耗NaOH的物质的量为：n（NaOH）=4n（AlO₂^-）=0.15mol×4=0.6mol，所以原加入的NaOH的物质的量为：0.1mol+0.6mol=0.7mol，
A．根据分析可知，原溶液中n（AlCl₃）=n（NaAlO₂）=n[Al（OH）₃]=0.15mol，则c（AlCl₃）=$\frac{0.15mol}{0.1L}$=1.5mol/L，故A正确；
B．c点沉淀达到最大量，此时溶质为NaCl，加入盐酸中含有HCl的物质的量为：n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）=0.7mol，需要1mol/L的盐酸的体积为：$\frac{0.7mol}{1mol/L}$=0.7L=700mL，故B错误；
C．结合分析可知，加入NaOH的物质的量为0.7mol，故C正确；
D．c点铝离子完全转化成氢氧化铝沉淀，则a、c之间铝元素以AlCl₃和Al（OH）₃的形式存在，故D错误；
故选AC．

点评 本题考查了离子方程式的计算，题目难度中等，明确曲线变化与发生反应之间的关系为解答关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．