Question

【题目】将3mol/L NaOH溶液滴入到25mL 一定浓度的AlCl3溶液中。下图是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入OH-的物质的量，纵轴表示产生的Al(OH)3沉淀的物质的量。据图回答：

（1）当C点从O点向A点运动时，表示随着OH-的不断加入，沉淀量逐渐________。OA曲线表示的离子反应是：______________________________；由此可得A点的坐标为_______；此时加入氢氧化钠溶液的体积为____________；

（2）AB曲线表示的离子反应为：___________________，由此可得B点的坐标为：_________。

（3）由上述分析，可求得AlCl3溶液中Al3+离子的浓度为：_____mol/L。

（4）当x=0.035时，铝元素在体系中的存在形式为________，其物质的量为____________。

Answer 1

【答案】 增加 Al3+ + 3OH—=Al(OH)3↓ （0.03，0.01） 10mL Al(OH)3 + OH— =AlO2— + 2H2O （0.04，0） 0.4 Al(OH)3 、AlO2— 0.005mol、 0.005mol

【解析】根据图像，当C点从O点向A点运动时，表示随着OH-的不断加入，沉淀量逐渐增加，A点Al3+刚好完全沉淀，沉淀量达最大值；从A点到B点，随着OH-的不断加入，沉淀量逐渐减少，B点时Al（OH）3刚好完全溶解。根据纵坐标n[Al（OH）3]max=0.01mol和Al守恒，原n（AlCl3）=0.01mol，依据AlCl3物质的量和相关方程式进行计算。

根据图像，当C点从O点向A点运动时，表示随着OH-的不断加入，沉淀量逐渐增加，A点Al3+刚好完全沉淀，沉淀量达最大值；从A点到B点，随着OH-的不断加入，沉淀量逐渐减少，B点时Al（OH）3刚好完全溶解。根据纵坐标n[Al（OH）3]max=0.01mol和Al守恒，原n（AlCl3）=0.01mol。

（1）当C点从O点向A点运动时，表示随着OH-的不断加入，沉淀量逐渐增加，OA曲线表示的离子反应是：Al3++3OH-=Al（OH）3↓，则A点消耗的n（OH-）=30.01mol=0.03mol，由此可得A点的坐标为（0.03，0.01）。此时加入NaOH溶液的体积为=0.01L=10mL。

（2）AB曲线表示Al（OH）3溶于NaOH，表示的离子反应为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O。溶解0.01molAl（OH）3消耗n（OH-）=0.01mol，则B点的坐标为（0.04，0）。

（3）原n（AlCl3）=0.01mol，c（AlCl3）==0.4mol/L，AlCl3溶液中Al3+离子的浓度为0.4mol/L。

（4）当x=0.035时，加入OH-物质的量大于0.03mol（A点）小于0.04mol（B点），说明AlCl3完全沉淀后并溶解了部分Al（OH）3，铝元素在体系中的存在形式为Al（OH）3和AlO2-。加入0.03molOH-时AlCl3完全沉淀生成0.01molAl（OH）3沉淀，x=0.035mol时，溶解Al（OH）3消耗的n（OH-）为0.035mol-0.03mol=0.005mol，根据离子反应Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，0.005molOH-溶解0.005molAl（OH）3同时生成0.005molAlO2-，留下的Al（OH）3为0.01mol-0.005mol=0.005mol；当x=0.035时，铝元素在体系中的存在形式为Al（OH）3和AlO2-，Al（OH）3和AlO2-物质的量都为0.005mol。