Question

在m L b mol?L^-1 AlCl₃溶液中，加入等體積a mol?L^-1的NaOH溶液．
（1）當a≤3b時，生成Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量是

ma

3

mol．
（2）當a、b滿足

a≥4b

條件時，無沉淀生成．
（3）當a、b滿足

3b≤a＜4b

條件時，有沉淀生成且溶液中無Al³⁺存在，生成Al（OH）₃沉淀的物質(zhì)的量是

m（4b-a）

 mol．

Answer 1

分析：NaOH溶液與AlCl₃溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：①AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，②AlCl₃+4NaOH═NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≤3：1，只發(fā)生反應(yīng)①，氫氧化鈉完全反應(yīng)，氯化鋁可能恰好反應(yīng)，也可能有剩余，根據(jù)氫氧化鈉計算生成氫氧化鋁的物質(zhì)的量；
當3：1＜n（NaOH）：n（AlCl₃）＜4：1，發(fā)生反應(yīng)①、②，氯化鋁與氫氧化鈉都完全反應(yīng)，鋁元素以氫氧化鋁、偏鋁酸鈉存在；
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≥4：1，只發(fā)生反應(yīng)②，氯化鋁完全反應(yīng)，氫氧化鈉可能恰好反應(yīng)、也可能有剩余，沒有氫氧化鋁生成，據(jù)此解答．

解答：解：NaOH溶液與AlCl₃溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：①AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，②AlCl₃+4NaOH═NaAlO₂+3NaCl+2H₂O，
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≤3：1，只發(fā)生反應(yīng)①，氫氧化鈉完全反應(yīng)，氯化鋁可能恰好反應(yīng)，也可能有剩余，根據(jù)氫氧化鈉計算生成氫氧化鋁的物質(zhì)的量；
當3：1＜n（NaOH）：n（AlCl₃）＜4：1，發(fā)生反應(yīng)①、②，氯化鋁與氫氧化鈉都完全反應(yīng)，鋁元素以氫氧化鋁、偏鋁酸鈉存在；
當n（NaOH）：n（AlCl₃）≥4：1，只發(fā)生反應(yīng)②，氯化鋁完全反應(yīng)，氫氧化鈉可能恰好反應(yīng)、也可能有剩余，沒有氫氧化鋁生成，
（1）當a≤3b時，即n（NaOH）：n（AlCl₃）≤3：1，只發(fā)生反應(yīng)①，氫氧化鈉完全反應(yīng)，生成的沉淀為

1

3

×mL×amol/L=

ma

3

mol，故答案為：

ma

3

；
（2）無沉淀生成，則只發(fā)生反應(yīng)②，n（NaOH）：n（AlCl₃）≥4：1，故ma≥4mb，即a≥4b，故答案為：a≥4b；
（3）有沉淀生成且溶液中無Al³⁺存在，則發(fā)生反應(yīng)①、②，或只發(fā)生①，且氫氧化鈉與氯化鋁恰好完全反應(yīng)，滿足3：1≤n（NaOH）：n（AlCl₃）＜4：1，故3：1≤ma：mb＜4：1，整理的3b≤a＜4b，
溶液中n（NaCl）=3n（AlCl₃）=3mb mol，由鈉離子守恒，故溶液中n（NaAlO₂）=（ma-3mb）mol，根據(jù)鋁元素守恒，n[Al（OH）₃]=mb mol-（ma-3mb）mol=m（4b-a） mol，
故答案為：3b≤a＜4b；m（4b-a）．

點評：本題考查討論型計算、鋁元素化合物的性質(zhì)等，難度中等，清楚發(fā)生的反應(yīng)，進行討論解答．