题目内容

【题目】某研究小组取50g含十二水硫酸铝铵〔NH4Al(SO4)2·12H2O俗称铝铵矾〕的样品投入200mL稀硫酸中,待固体全部溶解后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示:

(假设铝铵矾中的杂质不溶于H2SO4,也不溶于NaOH)

请回答下列问题:

1cd段反应的离子方程式是___

2)图中b点溶液中的溶质有___

3)铝铵矾溶于水时的电离方程式是___

4H2SO4的物质的量的浓度为___

5)该样品中铝铵矾的质量分数为___

【答案】Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O Na2SO4、(NH4)2SO4 NH4Al(SO4)2=NHAl32SO 0.3molL-1 90.6℅

【解析】

由图像可知,a点前是氢氧化钠和剩余的酸反应,a-b是铝离子和氢氧化钠产生0.1mol的氢氧化铝沉淀,b-c是铵根和10 mL氢氧化钠溶液反应产生氨水,c-d0.1mol氢氧化铝和10 mL氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠。

1)由图像可知,cd段是0.1mol氢氧化铝和10 mL氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O

2)由图像可知,b点时,铝离子刚好完全沉淀,溶液中剩余Na2SO4、(NH4)2SO4,故本题答案为:Na2SO4、(NH4)2SO4

3)铝铵矾是强电解质,全部电离,溶于水时的电离方程式为NH4Al(SO4)2=NHAl32SO,故本题答案为:NH4Al(SO4)2=NHAl32SO

4)由c-d段可知,根据Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O0.1mol氢氧化铝需要消耗0.1mol氢氧化钠溶液,则氢氧化钠浓度为:c=0.1mol/0.01L=10mol/La-b段产生0.1mol氢氧化铝,则需消耗氢氧化钠为0.3mol,氢氧化钠体积为:0.3mol/10mol/L=0.03L=30mL,则a点的值为12mLa点前是氢氧化钠和硫酸按照2:1进行反应,则硫酸的物质的量为: ,故H2SO4的物质的量的浓度为;0.3molL-1

5)根据铝元素守恒,十二水硫酸铝铵〔NH4Al(SO4)2·12H2O的物质的量为0.1mol,则十二水硫酸铝铵的质量为45.3g,该样品中铝铵矾的质量分数为,故本题答案为:90.6%

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