向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2mol/L NaOH溶液时,得到的Al(OH)3沉淀的质量与所滴加的NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示,试回答下列问题:(1)上述两步反应用总的离子方程式可表示为:______;(2)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g,则此时用去NaOH溶液的体积为______.(写出计算过程)
向20mL某物质的量浓度的AlCl3溶液中滴入2mol/L NaOH溶液时,得到的Al(OH)3沉淀的质量与所滴加的NaOH溶液的体积(mL)关系如图所示,试回答下列问题:
(1)上述两步反应用总的离子方程式可表示为:______;
(2)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g,则此时用去NaOH溶液的体积为______.(写出计算过程)
(1)当NaOH溶液向AlCl3溶液中滴加沉淀未达到最大值之前,NaOH是不足量的,发生的离子反应方程式为:3OH-+Al3+=Al(OH)3,当继续滴加NaOH溶液,生成的Al(OH)3能和NaOH溶液反应生成NaAlO2,发生的离子反应方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,把两个离子反应方程式相加得:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,
故答案为:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(2)、图象分析,横坐标表示反应过程中使用NaOH溶液的体积,纵坐标表示Al(OH)3沉淀的质量,A点表示滴加的NaOH溶液的体积(mL)为15mL时Al(OH)3沉淀的质量最大,B点表示滴加的NaOH溶液的体积(mL)为20mL时,生成的Al(OH)3沉淀刚好全部消失.
当Al(OH)3沉淀的质量为0.39g时,恰好为最大质量的一半,通过0.39的点向右作横坐标的平行线,分别交曲线于C、D两点,过C、D两点分别作纵坐标的平行线,分别交横坐标于E、F点,E、F点就是当沉淀为0.39g时所用所用NaOH溶液的体积.
E点的体积:当沉淀的质量是0.78g时所用的NaOH溶液体积为15mL,沉淀的质量为0.39g时恰好是0.78g的一半,所用NaOH溶液体积就是15mL的一半,即7.5mL.设所用NaOH溶液的体积为xmL,列比例式为:
=0.78g 0.39g
,即x=7.5mL,15mL x
F点的体积:由A点到B点所用的NaOH溶液体积为20mL-15mL=5mL,沉淀的质量为0.39g时恰好是0.78g的一半,沉淀转化的质量是0.78g-0.39g=0.39g,所用溶液体积是5mL的一半,即F点是
20mL-2.5mL=17.5mL.
故答案为:7.5mL或17.5mL.
答案解析:(1)当NaOH溶液向AlCl3溶液中滴加沉淀未达到最大值之前,NaOH是不足量的,发生的离子反应方程式为:3OH-+Al3+=Al(OH)3,当继续滴加NaOH溶液,生成的Al(OH)3能和NaOH溶液反应生成NaAlO2,发生的离子反应方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,把两个离子反应方程式相加得:Al3++4OH-=AlO2-+2H2O;
(2)若溶液中有Al(OH)3沉淀0.39g时,所用NaOH溶液的量有两种可能:一种是NaOH是不足量,只生成沉淀Al(OH)30.39g;另一种是完全生成Al(OH)3后,剩余的NaOH继续和Al(OH)3反应即沉淀有部分溶解,剩余0.39克沉淀.
考试点:镁、铝的重要化合物;化学方程式的有关计算;有关过量问题的计算.
知识点:本题考查的是铝的重要化合物、过量计算,解题时结合图象分析更简洁明了.容易出错的地方是:单位换算、考虑不全、离子方程式的配平、离子的电荷.