Question

【题目】现有100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl－的溶液，向该溶液中逐滴加入5mol·L－1NaOH溶液，所加NaOH 溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量（mol）关系如下所示：

（1）B点的沉淀物的化学式为______________;

（2）原溶液中Cu2+的物质的量为______，原溶液中Cl－物质的量浓度为__________;

（3）原溶液的C(H+)=__________，x－y= _________；

（4）经过滤得到D点的沉淀物，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀是否洗涤干净的方法是____________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 Al（OH）3、Cu（OH）2 0.05mol 1.65mol/L 0.2mol/L 0.01mol 取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀出现，说明沉淀已经洗涤干净。

【解析】分析图象确定各线段对应的化学反应如下：OA段：①H＋＋OH－=H2O，AB段：②Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓和③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，BC段：④NH4＋＋OH－=NH3·H2O，CD段：⑤Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。据此解析如下：

(1) B点的沉淀物的化学式为Al(OH)3和Cu(OH)2；

(2)在图象的CD段，溶解Al(OH)3沉淀消耗的NaOH溶液的体积为2mL，则n(NaOH)=0.002L×5mol/L=0.01mol，由反应⑤求得n(Al(OH)3)= n(Al3＋)=0.01mol，再由反应③算出沉淀Al3＋要消耗n(NaOH)= 0.03mol，而图像的AB段消耗氢氧化钠的总物质的量为n(NaOH)= 0.026L×5mol·L－1 =0.13mol，所以沉淀Cu2＋需要消耗的n(NaOH)= 0.13mol－0.03mol= 0.10 mol，由反应②求得原溶液中n(Cu2＋)= n(Cu(OH)2)= 0.05mol。由OA段反应①求得n(H＋)= 0.004L×5mol·L－1= 0.02mol，由BC段反应④求得n(NH4＋)= 0.003L×5mol·L－1= 0.015mol，根据溶液中电荷守恒可求得，n(Cl－)= n(H＋)×1+ n(Cu2＋)×2+ n(Al3＋)×3+ n(NH4＋)×1=0.165mol，则c(Cl－)=

(3) 由上述分析，原溶液中的C(H+)=又x点对应的是全部沉淀量，即n(Al(OH)3)+ n(Cu(OH)2)= 0.01mol+0.05mol=0.06mol，而y点对应的只有Cu(OH)2沉淀，n(Cu(OH)2)= 0.05mol，所以x－y=0.06mol－0.05mol=0.01mol。

(4)D点溶液中的溶质是NaCl，检验沉淀是否洗涤干净，只要在最后一次的洗涤液中检验没有Cl—，即证明沉淀洗涤干净了，因此取少量最后一次的洗涤液于一洁净试管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，无白色沉淀出现，说明沉淀已经洗涤干净。