Question

1．把2.7g铝屑投入200mL3mol/L盐酸中完全反应后，再往其溶液中加入多少mL4mol/L的氢氧化钠溶液可得到3.9g沉淀？

Answer 1

分析 n（Al）=$\frac{2.7g}{27g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=3mol/L×0.2L=0.6mol，根据2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑知，0.1molAl完全反应需要HCl0.3mol＜0.6mol，所以HCl有剩余，n[Al（OH）₃]=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol＜0.1mol，有两种情况：1．加入的NaOH不足量，氯化铝有剩余；2．加入的NaOH不足量，氢氧化铝部分溶解，据此分析解答．

解答 解：n（Al）=$\frac{2.7g}{27g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=3mol/L×0.2L=0.6mol，根据2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑知，0.1molAl完全反应需要HCl0.3mol＜0.6mol，所以HCl有剩余，n[Al（OH）₃]=$\frac{3.9g}{78g/mol}$=0.05mol＜0.1mol，有两种情况：
1．加入的NaOH不足量，氯化铝有剩余，
根据NaOH+HCl=NaCl+H₂O知，剩余0.3molHCl完全反应需要NaOH0.3mol；
根据AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl知，生成0.05molAl（OH）₃需要n（NaOH）=3n[Al（OH）₃]=3×0.05mol=0.15mol，
所以需要V（NaOH）=$\frac{0.3mol+0.15mol}{4mol/L}$=112.5mL；
2．加入的NaOH不足量，氢氧化铝部分溶解，
根据NaOH+HCl=NaCl+H₂O知，剩余0.3molHCl完全反应需要NaOH0.3mol；
剩余0.05molAl（OH）₃没有溶解，根据Al原子守恒知，有0.05molAl（OH）₃溶解，
根据AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl知，生成0.1molAl（OH）₃需要n（NaOH）=3n[AlCl₃]=3×0.1mol=0.3mol，
根据Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O知，0.05mol Al（OH）₃溶解需要n（NaOH）=n[Al（OH）₃]=0.05mol，
则需要V（NaOH）=$\frac{0.3mol+0.3mol+0.05mol}{4mol/L}$=162.5mL，
答：需要氢氧化钠体积为112.5mL或162.5mL．

点评 本题考查化学方程式有关计算，为高频考点，注意要进行过量计算，注意氢氧化铝能溶于氢氧化钠溶液，为易错题．