Question

19．在30mL 1mol/L氯化铝溶液中加入4mol/L的烧碱溶液，若能生成0.01mol的沉淀，则加入烧碱溶液的体积可能是7.5mL或27.5mL．

Answer 1

分析 30mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.03L×1mol/L=0.03mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.03mol×78g/mol=2.34g＞0.78g，说明有两种情况：一为Al³⁺沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，结合方程式计算消耗氢氧化钠物质的量，进而计算需要氢氧化钠溶液体积．

解答 解：30mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.03L×1mol/L=0.03mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.03mol×78g/mol=2.34g＞0.78g，说明有两种情况：一为Al³⁺沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀；另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂．
n（Al（OH）₃）=0.01mol，
①若碱不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物质的量为0.01mol×3=0.03mol，加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.03mol}{4mol/L}$=0.0075L=7.5 mL；
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，则：
    Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.03mol 0.09mol 0.03mol
溶解的氢氧化铝为0.03mol-0.01mol=0.02mol 
   Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.02mol   0.02mol
则消耗的碱的物质的量为0.09mol+0.02mol=0.11mol，
加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.11mol}{4mol/L}$=0.0275L=27.5 mL，
故答案为：7.5 mL或27.5 mL．

点评 本题考查方程式的有关计算，题目难度中等，关键是根据氯化铝与氢氧化铝的量判断发生的反应，再结合反应的有关方程式计算．