Question

现有0.1mol／L的AlCl₃溶液和0.1mol／L的氢氧化钠溶液，进行下面的实验。

（1）在试管中盛有上述AlCl₃溶液10mL，向其中逐渐滴入上述的NaOH溶液。

①加入10mLNaOH溶液时的现象是_     ___，加入30mLNaOH溶液时的现象是_     ___，加入35mLNaOH溶液时的现象是_     ___。

②生成沉淀质量最多时，需NaOH溶液_     ___mL。

（2）向盛有10mLNaOH溶液的试管中滴入AlCl₃溶液，同时不停摇动试管，出现的现象是_     ___，至加入多少毫升AlCl₃溶液时开始出现沉淀？_     ___，至加入多少毫升AlCl₃溶液时沉淀量最多？_     ___。写出上述过程的有关离子方程式_     ___。

　　

Answer 1

（1）当NaOH溶液滴入10mL0.1mol／LAlCl₃溶液中时，整个过程可用图象表示如下：

因为nAl³⁺=0.1×10×10^-3=0.001(mol)

所以①当加入10mLNaOH溶液时现象是产生白色沉淀；加入30mL时，沉淀量最多；加入35mL时，沉淀部分溶解。

②生成沉淀最多时，需NaOH溶液30mL。

（2）当AlCl₃溶液滴入NaOH溶液时，由于NaOH溶液是过量的，所以反应如下：

Al³⁺+3OH^-=Al(OH)₃↓，

Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O

上述两个方程式合并为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O,3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O=4Al(OH)₃↓

可用图象表示如下：

由于第一过程消耗的Al³⁺与第二过程消耗的Al³⁺之比为3:1，故开始产生沉淀与沉淀到最大所耗AlCl₃溶液的体积比为3:1。

故开始时，现象为：有沉淀生成，但振荡后马上消失，开始沉淀时，需加入AlCl₃的体积为xL

　　　

　　x=2.5(mL)

　　所以生成AlO₂^-为2.5×0.1×10^-3mol=2.5×10^-4mol

生成的AlO₂-转化为Al(OH)₃需Al³⁺为y

y=(mol)

沉淀最多时，需加入AlCl₃的体积为0.11000+2.5=（mL）