Question

如图所示为一定量AlCl₃溶液中加入NaOH溶液后，产生Al（OH）₃白色沉淀的质量与NaOH的物质的量之间的关系曲线（如图1）．

请回答下列问题：
（1）A点时已参加反应的AlCl₃和NaOH的物质的量之比为

1：3

．
（2）AB段曲线所表示的反应的离子方程式为

Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O

．
（3）向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是

生成白色沉淀

．
（4）向含有0.1mol NH₄Al（SO₄）₂溶液中逐滴加入5mol?L^-1 NaOH溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失．请在图2中画出生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液体积的关系示意图．

Answer 1

分析：（1）一定量AlCl₃溶液中加入NaOH溶液后，随氢氧化钠溶液的加入，先生成氢氧化铝沉淀，达到最大后继续加入氢氧化钠溶液，氢氧化铝沉淀溶解，依据化学方程式的定量关系计算得到；
（2）AB段是氢氧化铝沉淀溶解的过程；
（3）B处是氢氧化铝溶解生成的偏铝酸钠溶液，通入二氧化碳会反应生成氢氧化铝白色沉淀；
（4）含有0.1mol NH₄Al（SO₄）₂溶液中含有NH₄⁺离子0.1mol，Al³⁺物质的量为0.1mol，逐滴加入5mol?L^-1 NaOH溶液，发生反应的离子方程式为：
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O．依据反应的过程和物质的量绘制图象．

解答：解：（1）分析图象可知，A点是氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠的反应，反应的化学方程式为：AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，A点时已参加反应的AlCl₃和NaOH的物质的量之比为1：3，
故答案为：1：3；
（2）AB段是氢氧化铝沉淀溶解的过程，反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（3）向B处生成的溶液中通入二氧化碳，可发生反应2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-，反应生成白色沉淀，故答案为：生成白色沉淀；
（4）含有0.1mol NH₄Al（SO₄）₂溶液中含有NH₄⁺离子0.1mol，Al³⁺物质的量为0.1mol，逐滴加入5mol?L^-1 NaOH溶液，发生反应的离子方程式为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃?H₂O，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，先生成氢氧化铝沉淀需要消耗氢氧化钠物质的量为0.3mol，体积=

0.3mol

5mol/L

=0.060L=60ml，和铵根离子反应消耗氢氧化钠物质的量为0.1mol，氢氧化钠溶液体积=

0.1mol

5mol/L

=0.020L=20ml，生成氢氧化铝沉淀物质的量量为0.1mol，溶解需要氢氧化钠物质的量为0.1mol，消耗氢氧化钠溶液的体积为20ml，依据沉淀量和消耗氢氧化钠溶液体积描出图象为，
故答案为：．

点评：本题考查了铝及其化合物性质的分析判断和计算应用，反应的定量关系是解题关键，题目难度中等．