Question

4．如圖1為一定量AlCl₃溶液中加入NaOH溶液后，產(chǎn)生Al（OH）₃白色沉淀的質(zhì)量與NaOH的物質(zhì)的量之間的關(guān)系曲線．試回答：

（1）A點時已參加反應(yīng)的AlCl₃和NaOH的物質(zhì)的量之比為1：3
（2）B處溶液中存在的濃度最大的離子是Na⁺ （填離子符號）；向B處生成的溶液中通入過量的二氧化碳，可見到的現(xiàn)象是（用離子方程式來表示）AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^- 
（3）鋁銨礬是一種復(fù)鹽，其主要化學(xué)成分為十二水硫酸鋁銨NH₄Al（SO₄）₂.12H₂O，向該鹽的濃溶液中逐滴加入濃NaOH溶液，將發(fā)生一系列變化，已知NH₄⁺與AlO₂^-在水溶液中不能大量共存，會發(fā)生如下反應(yīng)：NH₄⁺+AlO₂^-+H₂O=Al（OH）₃↓+NH₃↑．寫出硫酸鋁銨在水溶液中電離的方程式：NH₄Al（SO₄）₂=NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄^2-
（4）在逐滴加入NaOH溶液的過程中，產(chǎn)生的現(xiàn)象有：
①溶液中出現(xiàn)白色沉淀；
②有刺激性氣味的氣體放出；
③白色沉淀量逐漸增多；
④白色沉淀完全消失：
⑤白色沉淀逐漸減少．
請排出以上各種現(xiàn)象由先到后出現(xiàn)的正確順序（用序號回答）①③②⑤④
（5）向含有0.1mol NH₄Al（SO₄）₂溶液中逐滴加入5mol•L^-1NaOH溶液，請在圖2中畫出生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系示意圖．

Answer 1

分析 （1）一定量AlCl₃溶液中加入NaOH溶液后，隨氫氧化鈉溶液的加入，先生成氫氧化鋁沉淀，達(dá)到最大后繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鋁沉淀溶解，依據(jù)化學(xué)方程式的定量關(guān)系計算得到；
（2）B處溶液時正好無沉淀，發(fā)生反應(yīng)AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+2H₂O+3NaCl；B處是氫氧化鋁溶解生成的偏鋁酸鈉溶液，通入過量的二氧化碳會反應(yīng)生成氫氧化鋁白色沉淀；
（3）硫酸鋁銨是強(qiáng)電解質(zhì)完全電離；
（4）銨根和鋁離子在溶液中共存時，鋁離子先和氫氧根離子生成沉淀，然后是銨根離子和堿的反應(yīng)，接下來是氫氧化鋁和氫氧根離子的反應(yīng)，根據(jù)銨根離子、鋁離子、偏鋁酸根和氫氧根之間的反應(yīng)的離子方程式確定離子的量的多少；
（5）含有0.1mol NH₄Al（SO₄）₂溶液中含有NH₄⁺離子0.1mol，Al³⁺物質(zhì)的量為0.1mol，逐滴加入5mol•L^-1 NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，依據(jù)反應(yīng)的過程和物質(zhì)的量繪制圖象．

解答 解：（1）由圖象可知，A點是氯化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和氯化鈉的反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，A點時已參加反應(yīng)的AlCl₃和NaOH的物質(zhì)的量之比為1：3，
故答案為：3；
（2）B處溶液時正好無沉淀，發(fā)生反應(yīng)AlCl₃+4NaOH=NaAlO₂+2H₂O+3NaCl，故B處溶液中存在的濃度最大的離子為Na⁺，向B處生成的溶液中通入過量的二氧化碳，可發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，反應(yīng)生成白色沉淀，
故答案為：Na⁺；AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
（3）硫酸鋁銨是強(qiáng)電解質(zhì)完全電離，電離方程式為NH₄Al（SO₄）₂=NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄^2-，
故答案為：NH₄Al（SO₄）₂=NH₄⁺+Al³⁺+2SO₄^2-；
（4）加入NaOH溶液，OH^-能與NH₄⁺和A1³⁺作用，但由于 A1³⁺+3NH₃•H₂O=A1（OH）₃↓+3NH₄⁺，
即堿性NaOH＞NH₃•H₂O＞Al（OH）₃，則先發(fā)生反應(yīng)的是Al³⁺與OH^-，最后 Al（OH）₃逐漸溶解生成A1O₂^-，
故答案為：①③②⑤④；
（5）含有0.1mol NH₄Al（SO₄）₂溶液中含有NH₄⁺離子0.1mol，Al³⁺物質(zhì)的量為0.1mol，逐滴加入5mol•L^-1 NaOH溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，NH₄⁺+OH^-=NH₃•H₂O，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+H₂O，先生成氫氧化鋁沉淀需要消耗氫氧化鈉物質(zhì)的量為0.3mol，體積=$\frac{0.3mol}{5mol/L}$=0.060L=60ml，和銨根離子反應(yīng)消耗氫氧化鈉物質(zhì)的量為0.1mol，氫氧化鈉溶液體積=$\frac{0.1mol}{5mol/L}$=0.020L=20ml，生成氫氧化鋁沉淀物質(zhì)的量量為0.1mol，溶解需要氫氧化鈉物質(zhì)的量為0.1mol，消耗氫氧化鈉溶液的體積為20ml，依據(jù)沉淀量和消耗氫氧化鈉溶液體積描出圖為，
故答案為：．

點評 本題考查了鋁及其化合物性質(zhì)的分析判斷和計算應(yīng)用，反應(yīng)的定量關(guān)系是解題關(guān)鍵，題目難度中等．