Question

13．將AlCl₃溶液和NaOH溶液等體積混合，所得沉淀物中鋁元素的質量是所得溶液中鋁元素的質量的2倍，則原AlCl₃溶液和NaOH溶液的物質的量濃度之比可能是（　�。�
①2：3�、�1：2�、�3：10　④2：7．

• A． ①②
• B． ②③
• C． ①④
• D． ③④

Answer 1

分析 將氯化鋁溶液和氫氧化鈉溶液等體積混合，得到的沉淀物中含鋁元素的質量是所得溶液中鋁元素的質量的2倍，沉淀為Al（OH）₃，溶液中的鋁可能為AlCl₃或NaAlO₂，可分別發(fā)生：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓、Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，結合反應的離子方程式分為兩種情況討論計算．

解答 解：設AlCl₃和NaOH的濃度分別為c₁和c₂，相同體積為V，
①若NaOH稍多一些，生成部分NaAlO₂，此時參加反應的AlCl₃的物質的量是c₁Vmol，則完全沉淀消耗NaOH是3c₁Vmol，生成c₁V mol 的Al（OH）₃，又因為得到的沉淀物中鋁元素的質量是所得溶液中鋁元素的質量的2倍，則根據(jù)鋁守恒，說明有$\frac{1}{3}$的氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸根剩余$\frac{2}{3}$氫氧化鋁沉淀，發(fā)生Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O反應，所以根據(jù)反應則又消耗了$\frac{1}{3}$c₁Vmol的氫氧化鈉，所以一共消耗的NaOH的物質的量為：3c₁V+$\frac{1}{3}$c₁V=$\frac{10}{3}$c₁V=c₂V，所以c₁：c₂=3：10；
②當氯化鋁過量時，氫氧化鈉不足，生成氫氧化鋁白色沉淀發(fā)生反應：Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，設反應掉的鋁離子物質的量為x，得到的沉淀物中鋁元素的質量是所得溶液中鋁元素的質量的2倍，則2（c₁V-x）=x，所以x=$\frac{2}{3}$c₁V，消耗氫氧化鈉3x，即2c₁Vmol，所以2c₁V=c₂V，所以此時c₁：c₂=1：2，所以原AlCl₃溶液和NaOH溶液物質的量濃度之比可能是3：10或者1：2；
故選B．

點評 本題考查了根據(jù)方程式進行計算，同時考查學生分析問題、解決問題能力，很多同學往往只考慮溶液中的鋁元素為鋁離子而漏掉為偏鋁酸根離子而導致錯誤，為易錯點，題目難度中等．