Question

在50mL bmol?L^-1的AlCl₃溶液中加入50mL amol?L^-1 NaOH溶液．
（1）當a、b滿足

 

條件時，無沉淀產生．
（2）當a、b滿足

 

條件時，先有沉淀生成，后又有部分沉淀溶解，此時Al（OH）₃的質量為

 

克．

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：向50mL bmol?L^-1的AlCl₃溶液中加入50mL amol?L^-1 NaOH溶液，反應分兩步：AlCl₃和NaOH反應的方程式，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃3NaCl、生成的Al（OH）₃繼續(xù)和NaOH反應：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，總反應：4NaOH+AlCl₃=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，然后利用鋁離子和氫氧根離子以物質的量之比為1：3，恰好沉淀，1：4沉淀恰好溶解，在1：3和1：4之間沉淀部分溶解，找出臨界值把范圍分為三部分進行討論．

解答： 解：（1）向的AlCl₃溶液中加入NaOH溶液，AlCl₃和NaOH反應生成Al（OH）₃，方程式為：3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl①，Al（OH）₃是兩性氫氧化物，能夠溶于NaOH溶液，所以生成的沉淀會減少，方程式為：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O②，
方程式①②相加，得AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，可知，當AlCl₃和NaOH物質的量之比為1：4時，產生的沉淀恰好溶解，無沉淀，NaOH物質的量再增多也不會有沉淀生成，當NaOH和AlCl₃
4NaOH+AlCl₃=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O 
4mol   1mol
0.05a  0.05b
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≥4：1時，沒有沉淀生成，0.05a：0.05b≥4：1時，故當a、b滿足a≥4b時，無沉淀產生；
故答案為：a≥4b；   
（2）向AlCl₃溶液中加入NaOH溶液，先有沉淀生成，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl，后又有部分沉淀溶解，NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O
所以3b＜a＜4b時，會出現先有沉淀生成后又有部分沉淀溶解，發(fā)生反應時，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl，NaOH過量，按AlCl₃的量計算，
3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl
3mol  1mol   1mol
0.15b  0.05b  0.05
剩余NaOH的物質的量為：0.05a-0.15b，Al（OH）₃淀溶解時，NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，Al（OH）₃過量，NaOH不足，按NaOH的量計算，
     NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O
      1mol        1mol
   0.05a-0.15b    0.05a-0.15b 
即生成第一過程生成Al（OH）₃0.05mol，第二過程溶解了Al（OH）₃0.05a-0.15bmol，所以剩余的Al（OH）₃物質的量為0.05b-（0.05a-0.15b ）=0.2b-0.05amol，m（Al（OH）₃）=nM=（0.2b-0.05a）mol×78g/mol=3.9（4b-a）g，
故答案為：3.9（4b-a）．

點評：本題考查的是鋁的重要化合物的有關計算范圍的，結合化學方程式，找出反應的臨界值進行討論，