Question

7．将氢氧化钠溶液和氯化铝溶液等体积混合，得到的沉淀物中铝元素的质量与溶液中所含铝元 素的质量相等，则原氢氧化钠溶液和氯化铝溶液的物质的量浓度之比可能是（　　）

• A． 3：1
• B． 4：1
• C． 3：2
• D． 7：2

Answer 1

分析 将氯化铝溶液和氢氧化钠溶液等体积混合，得到的沉淀物中含铝元素的质量与溶液中含铝元素的质量相等，沉淀为Al（OH）₃，溶液中的铝可能为AlCl₃或NaAlO₂，
可分别发生：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，结合反应的离子方程式分为两种情况讨论计算．

解答 解：设AlCl₃和NaOH的浓度分别为c₁和c₂，相同体积为V，
若NaOH过量，生成NaAlO₂，此时参加反应的AlCl₃的物质的量是c₁Vmol，NaOH是3c₁Vmol，生成c₁V mol 的Al（OH）₃，
又因为得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则说明第一步反应完后，生成的Al（OH）₃有一半（$\frac{1}{2}$c₁V）发生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
所以可求的NaOH的物质的量为：3c₁V+0.5c₁V=3.5c₁V=c₂V，所以c₁：c₂=2：7，D选项符合；
当氯化铝过量时，氢氧化钠不足，生成氢氧化铝白色沉淀发生反应：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，设反应掉的铝离子物质的量为x，得到的沉淀物中铝元素的质量和溶液中铝元素的质量相等，则c₁V-x=x，所以x=0.5c₁V，消耗氢氧化钠3x，即1.5c₁Vmol，所以1.5c₁V=c₂V，所以此时c₁：c₂=2：3，C选项符合；
故选CD．

点评 本题考查物质的量浓度、离子反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握讨论法在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．