Question

13．若在100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液中加入2mol/L的NaOH溶液，
（1）生成Al（OH）₃沉淀最多为多少克？
（2）要生成沉淀7.8克，则NaOH溶液的体积为多少毫升？

Answer 1

分析 （1）根据铝守恒分析解答；
（2）100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1.5mol/L=0.15mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量11.7克＞7.8克，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．结合方程式计算消耗氢氧化钠物质的量，进而计算需要氢氧化钠溶液体积．

解答 解：（1）100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液物质的量为0.1×1.5=0.15mol，所以沉淀最大量为：0.15mol×78g/mol=11.7g，
答：生成Al（OH）₃沉淀最多为11.7g；
（2）100ml  1.5mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1.5mol/L=0.15mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量11.7克＞7.8克，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）=$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol，
①若碱不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol，加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.3mol}{2mol/L}$=0.15L=150mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，则：
  Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.15mol 0.45mol  0.15mol
     Al（OH）₃ +OH^-═AlO₂^-+2H₂O
（0.15-0.1）mol （0.15-0.1）mol
则消耗的碱的物质的量为0.45mol+（0.15-0.1）mol=0.5mol，加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.5mol}{2mol/L}$=0.25L=250mL；
答：要生成沉淀7.8克，则NaOH溶液的体积为150mL或250mL．

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．