Question

向20mL AlCl₃溶液中滴入2mol?L^-1 NaOH溶液時，沉淀質量與所滴加NaOH溶液體積（mL）關系如圖所示：
（1）O到A反應的化學方程式是

 

．
（2）A到B反應的離子方程式是

 

．
（3）計算A點時生成Al（OH）₃沉淀的質量為

 

 g．
（4）若取18.4g鋁鋅合金溶于足量稀硫酸中，完全反應后收集到（標準狀況）氫氣11.2L，試計算由鋁和鋅分別產生的氫氣的體積比為

 

．

Answer 1

考點：鎂、鋁的重要化合物,化學方程式的有關計算

專題：圖示題

分析：（1-3）向20mL某物質的量濃度的AlCl₃溶液中滴加2mol/L NaOH溶液時，逐滴加入NaOH溶液直至過量，過程中發(fā)生的反應為①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，圖象中OA段為發(fā)生反應①，AB段為氫氧化鋁溶解發(fā)生反應②，依據各步反應分析判斷，進行有關計算，據此分析解答；
（4）計算氫氣物質的量，根據Al、Zn總質量及電子轉移守恒列方程計算各自物質的量，再根據電子轉移守恒計算各自生成氫氣的物質的量，進而計算生成氫氣體積之比．

解答： 解：（1）開始AlCl₃與NaOH反應生成氫氧化鋁沉淀和氯化鈉，所以O到A反應的化學方程式是AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl；
故答案為：AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl；
（2）開始AlCl₃與NaOH反應AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，生成Al（OH）₃沉淀，NaOH量逐漸增多，Al（OH）₃量逐漸增大，到A點時氫氧化鈉將AlCl₃恰好完全沉淀時，Al（OH）₃沉淀達到最大量；隨后再加NaOH，發(fā)生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，沉淀量又逐漸減少，到B點時Al（OH）₃與NaOH恰好完全反應生成NaAlO₂，沉淀完全溶解消失；
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）由①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，則A→B消耗的氫氧化鈉溶液體積為15ml×

1

4

，消耗NaOH為0.015L×

1

4

×2mol/L=0.0075 mol，根據方程式可知n[Al（OH）₃]=0.0075mol，氫氧化鋁的質量=0.0075mol×78g/mol=0.585g，故答案為：0.585；
（4）標況下，11.2L氫氣的物質的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol
設Al的物質的量為xmol、Zn的物質的量為ymol，則：

27x+65y=18.4 3x+2y=0.5×2

    解得x=0.2，y=0.2
根據電子轉移守恒，故Al生成氫氣物質的量為

0.2mol×3

2

=0.3mol，Zn反應生成氫氣物質的量為

0.2mol×2

2

=0.2mol，
故鋁和鋅分別產生的氫氣的體積比為0.3mol：0.2mol=3：2，
故答案為：3：2．

點評：本題是AlCl₃與NaOH反應與圖象相結合的計算問題，考查了大家對圖象的解讀能力，分析問題能力、計算能力等，難度中等，本題解決的關鍵是明確NaOH溶液逐滴加入到AlCl₃溶液中的反應情況．