Question

含AlCl₃ 13.35g的溶液中加入一定浓度的NaOH溶液100mL后，结果得到沉淀3.9g．
（1）写出可能发生反应的离子方程式：______、______；
（2）上述NaOH溶液物质的量浓度可能是多少？（写出计算过程）

Answer 1

【答案】分析：AlCl₃和NaOH反应与NaOH的量的多少有关，当NaOH不足时生成Al（OH）₃，当碱过量时，则生成NaAlO₂．现AlCl₃的物质的量为=0.1mol，完全生成Al（OH）₃沉淀时，沉淀质量应为7.8g，现沉淀质量为3.9g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀，根据Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓计算n（NaOH）；
另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，溶液中溶质为NaCl、NaAlO₂，根据铝原子守恒计算n（NaAlO₂），再由钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂），根据氯离子守恒n（NaCl）=3n（AlCl₃），以此解答．
解答：解：（1）氯化铝溶液加NaOH溶液，先发生Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，碱过量时发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（2）现AlCl₃的物质的量为=0.1mol，完全生成Al（OH）₃沉淀时，沉淀质量应为7.8g，现沉淀质量为3.9g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
n（Al（OH）₃）==0.05mol，
①若碱不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，
NaOH的物质的量为0.05mol×3=0.15mol，
故NaOH溶液物质的量浓度为=1.5mol/L，
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，溶液中溶质为NaCl、NaAlO₂，
根据铝原子守恒n（NaAlO₂）=0.1mol-0.05mol=0.05mol，
由钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂），根据氯离子守恒n（NaCl）=3n（AlCl₃），故n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂）=0.1mol×3+0.05mol=0.35mol，故NaOH溶液物质的量浓度为=3.5mol/L，
答：NaOH溶液物质的量浓度为1.5mol/L或3.5mol/L．
点评：本题考查铝元素化合物性质、化学计算等，题目难度中等，明确碱的物质的量对发生的化学反应的影响，根据沉淀的质量判断发生的反应是关键，注意利用守恒思想进行的解答．