Question

向20mL某物质的量浓度的AlCl₃溶液中逐滴滴加2mol/L NaOH溶液直至过量。经测定，加入的NaOH溶液的体积(mL)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。则：

(1)写出代表各线段发生反应的离子方程式：OA段____________，AB段___________，图中线段OP∶PB＝___________。

(2)计算原AlCl₃溶液的物质的量浓度为_________。

(3)图中A对应的横坐标为______mL。

(4)当加入12mL NaOH溶液时，产生沉淀量为______mol。

(5)当加入的NaOH溶液过量时，使最初生成的沉淀部分溶解，要得到与（4）中相同的沉淀量，加入NaOH溶液的体积为_________。

Answer

Al3++3OH－＝Al(OH)3↓ Al(OH)3+OH－＝AlO2－+2H2O 3：1 0.5mol/L 15 0.008 16mL

【解析】

向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴加2mol/LNaOH溶液时，逐滴加入NaOH溶液直至过量，过程中发生的反应为①Al3++3OH-＝Al(OH)3↓，②Al(OH)3+OH-＝AlO2－+2H2O，图象中OA段为发生反应①，AB段为氢氧化铝溶解发生反应②，依据各步反应分析判断，进行有关计算。

（1）依据分析可知OA段发生的反应是氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝沉淀至最大量的过程，反应离子方程式为Al3++3OH-＝Al(OH)3↓；AB段发生的是氢氧化铝溶解在氢氧化钠溶液中至沉淀全部溶解，反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-＝AlO2－+2H2O；根据反应可知得到生成最大量沉淀和沉淀全部溶解所消耗氢氧化钠物质的量为3：1，氢氧化钠溶液浓度一定，所以溶液体积比为3：1，即图中线段OP∶PB＝3：1；

（2）图象中分析得到最大量氢氧化铝沉淀物质的量为0.01mol，所以氯化铝物质的量为0.01mol，溶液浓度为0.01mol÷0.02L=0.5mol/L；

（3）图象中分析得到最大量氢氧化铝沉淀物质的量为0.01mol，所以消耗氢氧化钠物质的量为0.03mol，氢氧化钠溶液的体积为0.03mol÷2mol/L=0.015L=15mL；

（4）当加入12mLNaOH溶液时氯化铝过量，产生沉淀量依据反应Al3++3OH-＝Al(OH)3↓可计算得到：0.012L×2mol·L－1÷3=0.008mol；

（5）当加入的NaOH溶液过量时，使最初生成的沉淀部分溶解，要得到与（4）中相同的沉淀量，则发生反应Al3++3OH-＝Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-＝AlO2－+2H2O，最大量沉淀为0.01mol，消耗氢氧化钠物质的量为0.03mol，沉淀溶解的物质的量为0.01mol-0.008mol=0.002mol，消耗氢氧化钠0.002mol，所以共消耗氢氧化钠的物质的量为0.002mol+0.03mol=0.032mol，需要氢氧化钠溶液体积为0.032mol÷2mol/L=0.016L=16mL。