Question

向20mL AlCl₃溶液中滴入2mol?L^-1 NaOH溶液时，沉淀质量与所滴加NaOH溶液体积（mL）关系如图所示：
（1）O到A反应的化学方程式是

 

．
（2）A到B反应的离子方程式是

 

．
（3）计算A点时生成Al（OH）₃沉淀的质量为

 

 g．
（4）若取18.4g铝锌合金溶于足量稀硫酸中，完全反应后收集到（标准状况）氢气11.2L，试计算由铝和锌分别产生的氢气的体积比为

 

．

Answer 1

考点：镁、铝的重要化合物,化学方程式的有关计算

专题：图示题

分析：（1-3）向20mL某物质的量浓度的AlCl₃溶液中滴加2mol/L NaOH溶液时，逐滴加入NaOH溶液直至过量，过程中发生的反应为①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，图象中OA段为发生反应①，AB段为氢氧化铝溶解发生反应②，依据各步反应分析判断，进行有关计算，据此分析解答；
（4）计算氢气物质的量，根据Al、Zn总质量及电子转移守恒列方程计算各自物质的量，再根据电子转移守恒计算各自生成氢气的物质的量，进而计算生成氢气体积之比．

解答： 解：（1）开始AlCl₃与NaOH反应生成氢氧化铝沉淀和氯化钠，所以O到A反应的化学方程式是AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl；
故答案为：AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl；
（2）开始AlCl₃与NaOH反应AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，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；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；
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）由①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，则A→B消耗的氢氧化钠溶液体积为15ml×

1

4

，消耗NaOH为0.015L×

1

4

×2mol/L=0.0075 mol，根据方程式可知n[Al（OH）₃]=0.0075mol，氢氧化铝的质量=0.0075mol×78g/mol=0.585g，故答案为：0.585；
（4）标况下，11.2L氢气的物质的量为

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol
设Al的物质的量为xmol、Zn的物质的量为ymol，则：

27x+65y=18.4 3x+2y=0.5×2

    解得x=0.2，y=0.2
根据电子转移守恒，故Al生成氢气物质的量为

0.2mol×3

2

=0.3mol，Zn反应生成氢气物质的量为

0.2mol×2

2

=0.2mol，
故铝和锌分别产生的氢气的体积比为0.3mol：0.2mol=3：2，
故答案为：3：2．

点评：本题是AlCl₃与NaOH反应与图象相结合的计算问题，考查了大家对图象的解读能力，分析问题能力、计算能力等，难度中等，本题解决的关键是明确NaOH溶液逐滴加入到AlCl₃溶液中的反应情况．