Question

【题目】将3mol/L NaOH溶液滴入到25mL一定浓度的AlCl3溶液中。下图是整个过程的数学分析曲线。其中横轴表示加入OH－的物质的量，纵轴表示产生的Al(OH)3沉淀的物质的量。据图回答：

（1）OA曲线表示的离子反应是：__________________________；由此可得A点时加入氢氧化钠溶液的体积为____________；

（2）AB曲线表示的离子反应为：___________，由此可得B点的坐标为：_______。

（3）由上述分析，可求得AlCl3溶液中Al3+离子的浓度为：____mol/L。

（4）当x=0.035时，铝元素在体系中的存在形式为________，其物质的量为____________。

Answer 1

【答案】Al3++3OH－＝Al(OH)3↓ 10mL Al(OH)3+OH－＝AlO2－+2H2O （0.04，0） 0.4 Al(OH)3、AlO2－ 0.005mol、0.005mol

【解析】

根据图像，当从O点向A点运动时，表示随着氢氧化钠的不断加入，沉淀量逐渐增加，A点Al3+刚好完全沉淀，沉淀量达最大值；从A点到B点，随着氢氧化钠的不断加入，沉淀量逐渐减少，B点时Al(OH)3刚好完全溶解。根据原子守恒和相关方程式进行计算。

（1）当从O点向A点运动时，表示随着氢氧化钠的不断加入，沉淀量逐渐增加，因此OA曲线表示的离子反应是：Al3++3OH-＝Al(OH)3↓。A点生成的氢氧化铝是0.01mol，则A点消耗的n（NaOH）＝0.03mol，所以A点时加入氢氧化钠溶液的体积为为0.03mol÷3mol/L＝0.01L＝10mL。

（2）AB曲线表示Al(OH)3溶于NaOH，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-＝AlO2-+2H2O。溶解0.01mol Al(OH)3消耗氢氧化钠0.01mol，由于之前已经消耗了0.03mol氢氧化钠，则B点的坐标为（0.04，0）。

（3）根据铝原子守恒可知n（AlCl3）＝0.01mol，则c（AlCl3）＝0.01mol÷0.025L＝0.4mol/L，即AlCl3溶液中Al3+离子的浓度为0.4mol/L。

（4）当x＝0.035时，加入氢氧化钠物质的量大于0.03mol（A点）小于0.04mol（B点），说明AlCl3完全沉淀后并溶解了部分Al(OH)3，铝元素在体系中的存在形式为Al(OH)3和AlO2-。加入0.03mol氢氧化钠时AlCl3完全沉淀生成0.01mol Al(OH)3沉淀，x＝0.035mol时，溶解Al(OH)3消耗的氢氧化钠为0.035mol-0.03mol＝0.005mol，根据离子反应Al(OH)3+OH-＝AlO2-+2H2O可知0.005mol氢氧化钠溶解0.005mol Al(OH)3同时生成0.005molAlO2-，剩余的Al(OH)3为0.01mol-0.005mol＝0.005mol；当x＝0.035时，铝元素在体系中的存在形式为Al(OH)3和AlO2-，Al(OH)3和AlO2-物质的量都为0.005mol。