Question

4．向硫酸铝溶液中滴加氢氧化钾溶液过程中：
（1）写出上述过程中可能发生反应的离子方程式．
（2）绘出氢氧化铝沉淀物质的量与KOH溶液体积之间的有关图象．
（3）向100mL0.5mol/L的硫酸铝溶液中加入1.5mol/L的KOH溶液多少毫升可以得到3.12克白色沉淀？（要求写出计算过程）

Answer 1

分析 （1）可能发生反应的离子方程式为Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）绘出氢氧化铝沉淀物质的量与KOH溶液体积之间的有关图象为：；
（3）n（Al³⁺）=0.1L×0.5mol/L×2=0.1mol，n[Al（OH）₃]=$\frac{3.12g}{78g/mol}$=0.04mol，若铝离子完全转化为沉淀，应生成沉淀0.1mol，则
①KOH不足，发生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓；
②KOH过量，发生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，以此计算．

解答 解：（1）可能发生反应的离子方程式为Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，答：可能发生反应的离子方程式为Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
（2）绘出氢氧化铝沉淀物质的量与KOH溶液体积之间的有关图象为：，答：图象为：；
（3）n（Al³⁺）=0.1L×0.5mol/L×2=0.1mol，n[Al（OH）₃]=$\frac{3.12g}{78g/mol}$=0.04mol，若铝离子完全转化为沉淀，应生成沉淀0.1mol，则
①KOH不足，发生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，则
Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，
   0.12mol   0.04mol
可知需要K0H溶液的体积为$\frac{0.12mol}{1.5L}$=0.08L=80mL；
②KOH过量，发生Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，则
  Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol 0.1mol
沉淀溶解了0.1mol-0.04mol=0.06mol，
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.06mol   0.06mol
可知需要K0H溶液的体积为$\frac{0.3mol+0.06mol}{1.5mol/L}$=0.24L=240mL，
答：KOH溶液80mL或240mL．

点评 本题考查化学反应方程式的计算，为高频考点，把握发生的反应及氢氧化铝的两性为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．