Question

将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，则原氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比可能是（　　）
①1：3  ②2：3  ③1：7  ④2：7  ⑤任意比．

• A、⑤
• B、只有①
• C、②④
• D、①③

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物

专题：计算题,元素及其化合物

分析：将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，沉淀为Al（OH）₃，溶液中的铝可能为AlCl₃也可能为：NaAlO₂，
发生的反应分别为：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓或者Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，结合反应的离子方程式分为两种情况讨论计算．

解答： 解：设AlCl₃和NaOH的浓度分别为c₁和c₂，相同体积为V；
若NaOH不足，溶液中的铝为AlCl₃，生成氢氧化铝白色沉淀发生反应：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，设反应掉的铝离子物质的量为x，得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则c₁V-x=x，所以x=0.5c₁V，消耗氢氧化钠3x，即1.5c₁Vmol，所以1.5c₁V=c₂V，所以此时c₁：c₂=2：3；
若NaOH过量，生成NaAlO₂，此时参加反应的AlCl₃的物质的量是c₁Vmol，NaOH是3c₁Vmol，生成c₁V mol 的Al（OH）₃，
又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则说明第一步反应完后，生成的Al（OH）₃有一半

1

2

（c₁V）发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
所以可求的NaOH的物质的量为：3c₁V+0.5c₁V=3.5c₁V=c₂V，所以c₁：c₂=2：7；
综上所述，氯化铝溶液和氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比为：2：3或2：7；
故选C．

点评：本题考查了根据方程式进行计算，同时考查学生分析问题、解决问题能力，很多同学往往只考虑溶液中的铝元素为铝离子而漏掉为偏铝酸根离子而导致错误，为易错点，题目难度中等．