Question

15．将NaOH溶液滴加到200mL 1mol/L的AlCl₃溶液中，当产生沉淀达到最大值的时候，用去氢氧化钠溶液300mL．问：
（1）求NaOH溶液的浓度？
（2）当产生沉淀物质的量为0.15mol时，求用去NaOH溶液多少mL？

Answer 1

分析 （1）当产生沉淀达到最大值的时候，n（NaOH）=3n（AlCl₃），然后根据c=$\frac{n}{V}$来求解；
（2）由于沉淀产生不是最大值，故0.15 mol为两种情况，即：一种是产生沉淀的过程中，另一种是沉淀溶解过程中，由此分析解答．

解答 解：（1）n（AlCl₃）=c（AlCl₃）•V（AlCl₃）=0.2L×1mol/L=0.2mol，沉淀达到最大值时，即铝离子完全沉淀时，由方程式可知：
3NaOH+AlCl₃ =Al（OH）₃+3NaCl…（1分）
  3             1
n（NaOH）     n（AlCl₃）  
所以$\frac{3}{n（NaOH）}=\frac{1}{n（AlC{l}_{3}）}$；则n（NaOH）=0.6mol
c（NaOH）=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.6mol}{0.3L}$=2 mol/L，
答：NaOH溶液的浓度是 2 mol/L；
（2）第一种情况，产生沉淀的过程中：
3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl
  3               1
n（NaOH）       0.15 mol 
所以$\frac{3}{n（NaOH）}=\frac{1}{0.15}$，解之得：n（NaOH）=0.45mol，
V（NaOH）=$\frac{0.45mol}{2mol/L}$=0.225L，即V（NaOH）=225mL；
第二种情况，产生沉淀的过程中：已知，产生Al（OH）₃最大值n=0.2mol
则用于溶解Al（OH）₃消耗的NaOH的物质的量为：
NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O…（1分）
1                 1
n（NaOH）   （0.2-0.15）mol
$\frac{1}{n（NaOH）}=\frac{1}{（0.2-0.15）mol}$，所以n（NaOH）=0.05mol，所以NaOH总共消耗n（NaOH）=0.05+0.6=0.65mol
V（NaOH）=$\frac{0.65mol}{2mol/L}$=0.325L，即V（NaOH）=325mL，
答：NaOH溶液的体积是225mL或325mL．

点评 本题考查方程式的有关计算，关键是根据氯化铝与氢氧化铝的量判断发生的反应，再结合反应的有关方程式计算，题目难度中等．