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4.向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钾溶液过程中:
(1)写出上述过程中可能发生反应的离子方程式.
(2)绘出氢氧化铝沉淀物质的量与KOH溶液体积之间的有关图象.
(3)向100mL0.5mol/L的硫酸铝溶液中加入1.5mol/L的KOH溶液多少毫升可以得到3.12克白色沉淀?(要求写出计算过程)

分析 (1)可能发生反应的离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O;
(2)绘出氢氧化铝沉淀物质的量与KOH溶液体积之间的有关图象为:
(3)n(Al3+)=0.1L×0.5mol/L×2=0.1mol,n[Al(OH)3]=$\frac{3.12g}{78g/mol}$=0.04mol,若铝离子完全转化为沉淀,应生成沉淀0.1mol,则
①KOH不足,发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓;
②KOH过量,发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,以此计算.

解答 解:(1)可能发生反应的离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,答:可能发生反应的离子方程式为Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O;
(2)绘出氢氧化铝沉淀物质的量与KOH溶液体积之间的有关图象为:,答:图象为:
(3)n(Al3+)=0.1L×0.5mol/L×2=0.1mol,n[Al(OH)3]=$\frac{3.12g}{78g/mol}$=0.04mol,若铝离子完全转化为沉淀,应生成沉淀0.1mol,则
①KOH不足,发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓,则
Al3++3OH-═Al(OH)3↓,
   0.12mol   0.04mol
可知需要K0H溶液的体积为$\frac{0.12mol}{1.5L}$=0.08L=80mL;
②KOH过量,发生Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,则
  Al3++3OH-═Al(OH)3
0.1mol 0.3mol 0.1mol
沉淀溶解了0.1mol-0.04mol=0.06mol,
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
0.06mol   0.06mol
可知需要K0H溶液的体积为$\frac{0.3mol+0.06mol}{1.5mol/L}$=0.24L=240mL,
答:KOH溶液80mL或240mL.

点评 本题考查化学反应方程式的计算,为高频考点,把握发生的反应及氢氧化铝的两性为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,题目难度不大.

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