Question

9．向40mL某AlCl₃溶液中滴加2mol•L^-1的NaOH溶液时，得到Al（OH）₃沉淀的质量与所滴加NaOH溶液的体积（mL）关系如图所示，试回答下列问题：
（1）图中A点表示的沉淀是Al（OH）₃，其物质的量是0.02mol．
（2）反应至A点时消耗NaOH溶液体积为30mL．
（3）图中B点溶液中溶质有NaCl、NaAlO₂．
（4）AlCl₃溶液的浓度为0.5mol/L
（5）O点到B点反应的总离子方程式可表示为Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）开始AlCl₃与NaOH反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，生成Al（OH）₃沉淀，NaOH量逐渐增多，Al（OH）₃量逐渐增大，到A点时氢氧化钠将AlCl₃恰好完全沉淀时，Al（OH）₃沉淀达到最大量；
（2）根据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓计算消耗NaOH物质的量，再根据V=$\frac{n}{c}$计算消耗NaOH溶液体积；
（3）随后再加NaOH，发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，沉淀量又逐渐减少，到B点时Al（OH）₃与NaOH恰好完全反应生成NaAlO₂，沉淀完全溶解消失；
（4）根据Al原子守恒n[AlCl₃]=n[Al（OH）₃]=0.02mol，再根据c=$\frac{n}{V}$计算；
（5）根据反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O写出总反应．

解答 解：（1）开始AlCl₃与NaOH发生反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓生成Al（OH）₃沉淀，NaOH量逐渐增多，Al（OH）₃量逐渐增大，到A点时氢氧化钠将AlCl₃恰好完全沉淀时，Al（OH）₃沉淀达到最大量，其物质的量为$\frac{1.56g}{78g/mol}$=0.02mol，
故答案为：Al（OH）₃；0.02mol；
（2）根据Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓可知，消耗NaOH物质的量=0.02mol×3=0.06mol，消耗NaOH溶液体积为$\frac{0.06mol}{2mol/L}$=0.03L，即为30mL，
故答案为：30mL；
（3）Al（OH）₃沉淀达到最大量后，再加NaOH溶液发生反应：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，沉淀量开始逐渐减少，到B点时Al（OH）₃与NaOH恰好完全反应生成NaAlO₂，沉淀完全溶解消失，B点溶液中溶质有NaCl、NaAlO₂，
故答案为：NaCl、NaAlO₂；
（4）根据Al原子守恒n[AlCl₃]=n[Al（OH）₃]=0.02mol，AlCl₃溶液的浓度为$\frac{0.02mol}{0.04L}$=0.5mol/L，
故答案为：0.5mol/L；
（5）由反应Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O可知，铝离子与氢氧根离子的总反应为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O．

点评 本题考查化学方程式计算、铝元素化合物性质等，侧重考查学生对图象的解读能力、分析问题能力、计算能力，题目难度中等，关键是明确NaOH溶液逐滴加入到AlCl₃溶液中的反应原理．