Question

（每格2分，共8分）在50mlbmol/L氯化鋁溶液中加入50mlamol/L的氫氧化鈉溶液。

（1）當(dāng)a≤3b時(shí)，生成氫氧化鋁沉淀的物質(zhì)的量為           ;

（2）當(dāng)a、b滿足                     條件時(shí)，無(wú)沉淀生成;

（3）當(dāng)a、b滿足                     條件時(shí)，a增大，沉淀減少,此時(shí)生成氫氧化鋁沉淀的物質(zhì)的量為                     mol 。

 

Answer 1

【答案】

（8分）（1）a/60mol　（2）4b≤a �。�3）3b<a<4b   0.2b-0.05a（每格2分）

【解析】

試題分析：分析本題時(shí)，寫(xiě)出AlCl₃和NaOH反應(yīng)的方程式，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl、4NaOH+AlCl=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，然后利用鋁離子和氫氧根離子以物質(zhì)的量之比為1：3，恰好沉淀，1：4，沉淀恰好溶解，找出臨界值把范圍分為三部分進(jìn)行討論。

（1）在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。AlCl₃和NaOH反應(yīng)，3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl，

當(dāng)AlCl₃和NaOH恰好反應(yīng)即物質(zhì)的量之比為1：3時(shí)，生成的Al（OH）₃ 物質(zhì)的量最大．當(dāng)a≤3b時(shí)，反應(yīng)中NaOH不足量，計(jì)算時(shí)應(yīng)以NaOH為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，設(shè)生成Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量為x。

3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl  

3           1

0.05×a      x

3：1=0.05×a：x

解得 x= a/60mol

（2）AlCl₃和NaOH反應(yīng)生成Al（OH）₃，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(huì)減少，NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，方程式3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl和 NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O 相加，得到方程式4NaOH+AlCl=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，由方程式可得，當(dāng)AlCl₃和NaOH物質(zhì)的量之比為1：4時(shí)，恰好沒(méi)有沉淀產(chǎn)生．

4NaOH+AlCl=NaAlO₂+3NaCl+2H₂O 

4      1

0.05a  0.05b

a：b=4：1

故答案為：a=4b或a＞4b；

（3）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(shí)，會(huì)出現(xiàn)先有沉淀生成后又有部分沉淀溶解，當(dāng)全部生成沉淀時(shí)，應(yīng)以AlCl₃為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)沉淀生成后又有部分沉淀溶解時(shí)，應(yīng)以剩余的NaOH為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。

設(shè)AlCl₃全部轉(zhuǎn)化為Al（OH）₃時(shí)，需要的NaOH為xmol，生成的Al（OH）₃為ymol，

3NaOH+AlCl₃=Al（OH）₃+3NaCl

3     1     1

x    0.05b  y

x=0.15b   y=0.05b

剩余NaOH的物質(zhì)的量為：0.05a-0.15b，

設(shè)生成NaAlO₂時(shí)需要的Al（OH）₃物質(zhì)的量為zmol，

   NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O

   1         1

0.05a-0.15b   z

z=0.05a-0.15b 

所以剩余的Al（OH）₃物質(zhì)的量為0.05b-（0.05a-0.15b ）=0.2b-0.05a。

故答案為：3b＜a＜4b；0.2b-0.05a。

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物；有關(guān)范圍討論題的計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是鋁的重要化合物的有關(guān)計(jì)算及有關(guān)計(jì)算范圍的討論．在做討論題時(shí)，結(jié)合有關(guān)化學(xué)方程式，找出反應(yīng)的臨界值進(jìn)行討論，簡(jiǎn)潔明了。如：NaOH溶液中通入CO₂、向NaAlO₂溶液中滴加稀鹽酸等都是有關(guān)計(jì)算范圍的討論。