Question

現(xiàn)有0.40mol/LAlCl₃和0.80mol/L FeCl₃的混合溶液100mL，往其中逐滴加入一定濃度的NaOH溶液，當Al³⁺和Fe³⁺完全沉淀時，沉淀量達到最大值；然后繼續(xù)滴加NaOH溶液，沉淀開始溶解，當前后加入的NaOH溶液總量達到200mL時，沉淀不再減少．
請回答；
（1）當沉淀達到最大量時，Al（OH）₃的物質(zhì)的量是

 

mol；
（2）反應中所用NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是

 

mol/L；
（3）當加入NaOH的物質(zhì)的量為0.30mol時所得沉淀的質(zhì)量最多為

 

g．

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應的計算,鎂、鋁的重要化合物

專題：幾種重要的金屬及其化合物

分析：（1）向AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入含NaOH的溶液時，產(chǎn)生的沉淀量達最大值，此時發(fā)生FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，根據(jù)n=cV計算n（AlCl₃），根據(jù)方程式計算沉淀達到最大量時生成Al（OH）₃的物質(zhì)的量；
（2）繼續(xù)加入NaOH溶液，沉淀開始溶解，發(fā)生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，沉淀不再減少時，溶液中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂，由氯離子守恒可知n（NaCl）=3n（AlCl₃）+3n（FeCl₃），由Al元素守恒可知n（NaAlO₂）=n（AlCl₃），根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂），再根據(jù)c=

n

V

計算；
（3）滴加NaOH溶液，首先發(fā)生FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl，氯化鐵反應完畢，若NaOH有剩余，再發(fā)生AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，氯化鋁反應完畢，若NaOH有剩余，最后發(fā)生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，根據(jù)方程式進行過量計算解答．

解答： 解：向AlCl₃和FeCl₃混合溶液中加入含NaOH的溶液時，產(chǎn)生的沉淀量達最大值，此時發(fā)生FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，繼續(xù)加入NaOH溶液，沉淀開始溶解，發(fā)生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
（1）n（AlCl₃）=0.1L×0.4mol/L=0.04mol，由方程式可知生成Al（OH）₃的物質(zhì)的量=n（AlCl₃）=0.04mol，故答案為：0.04；
（2）n（FeCl₃）=0.1L×0.8mol/L=0.08mol，沉淀不再減少時，溶液中溶質(zhì)為NaCl、NaAlO₂，由氯離子守恒可知n（NaCl）=3n（AlCl₃）+3n（FeCl₃）=3×（0.04mol+0.08mol）=0.36mol，由Al元素守恒可知n（NaAlO₂）=n（AlCl₃）=0.04mol，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）+n（NaAlO₂）=0.36mol+0.04mol=0.4mol，故NaOH的物質(zhì)的量濃度=

0.4mol

0.2L

=2mol/L，
故答案為：2mol/L；
（3）FeCl₃+3NaOH=Fe（OH）₃↓+3NaCl
0.08mol  0.24mol
氯化鐵完全反應消耗NaOH物質(zhì)的量為0.24mol＜0.3mol，故NaOH有剩余，則剩余NaOH物質(zhì)的量=0.3mol-0.24mol=0.06mol，生成氫氧化鐵的物質(zhì)的量為0.08mol，
AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
0.04mol  0.12mol
0.04mol氯化鋁完全反應消耗NaOH物質(zhì)的量為0.12mol＞0.06mol，故NaOH完全反應，AlCl₃有剩余，生成氫氧化鋁的物質(zhì)的量為0.06mol×

1

3

=0.02mol，
故得到沉淀的最大重量=0.08mol×107g/mol+0.02mol×78g/mol=10.12g，
故答案為：10.12．

點評：本題考查混合物計算，清楚發(fā)生的反應過程是解題的關(guān)鍵，（2）注意利用守恒思想計算，（3）為易錯點、難點，混合溶液中滴加NaOH，鐵離子先轉(zhuǎn)化為沉淀，學生溶液忽略，難度較大．