Question

在200mLNa₂CO₃与NaAlO₂的混合溶液中逐滴加入1mol·L^-1的盐酸，测得溶液中的CO₃^2－、HCO₃^－、AlO₂^－、Al³⁺离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系，见下图一所示。

（1）原混合溶液中Na₂CO₃的物质的量浓度为                    mol·L^-1

（2）V₁: V₂=             。

（3）若滴加盐酸过程中得到沉淀0.975g，则滴入盐酸的体积可能为         mL。

（4）在上图二坐标中画出该混合溶液中逐滴加入1mol·L^-1的盐酸，所得沉淀的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系。

Answer

（1）0.25 mol·L-1(2分)

（2）1:4 （2分）

（3）12.5mL 或262.5mL（4分）

（4）

【解析】

试题分析：Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1mol•L-1的盐酸，首先，发生反应AlO2-+H++H2O═Al（OH）3↓，a线表示AlO2-，由图可知AlO2-反应完毕，加入盐酸50mL，根据方程式可知n（AlO2-）＝n（H+）＝0.05mol×1mol/L＝0.05mol；第二阶段，AlO2-反应完毕，发生反应CO32-+H+═HCO3-，b线表示CO32-，c线表示HCO3-，由图可知CO32-反应完毕，该阶段加入盐酸100mL-50mL＝50mL，根据方程式可知n（CO32-）＝n（H+）＝0.05mol×1mol/L＝0.05mol；第三阶段，CO32-反应完毕，发生反应HCO3-+H+═CO2↑+H2O，d线表示HCO3-，由图可知HCO3-反应完毕，该阶段加入盐酸150mL－100mL＝50mL，根据方程式可知n（HCO3-）＝n（H+）；第四阶段，发生反应Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，e线表示Al3+，由图可知Al（OH）3反应完毕，根据方程式可知n（H+）＝3n[Al（OH）3]＝3×0.05mol＝0.15mol，该阶段加入盐酸体积为0.15mol÷1mol/L＝0.15L＝150mL

（1）由上述分析可知，n（CO32-）＝0.05mol×1mol/L＝0.05mol，C（Na2CO3）=0.05/0.2=0.25 mol·L-1

（2）溶液中n（CO32-）＝0.05mol，V1时溶液中碳酸氢根离子等于碳酸根离子为0.025ml，由反应CO32-+H+＝HCO3-可知，需要盐酸为0.025mol，盐酸的体积为0.025mol÷1mol/L＝0.025L＝25mL，故V1＝50mL+25mL＝75mL，由上述分析可知V2＝150mL+150mL＝300mL，故V1：V2＝75mL：300mL＝l：4

（3）若滴加盐酸过程中得到沉淀0.975g ，即0.0125mol的氢氧化铝，有两种情况，第一种：在第一阶段发生反应AlO2-+H++H2O═Al（OH）3↓生成了沉淀0.975g ，根据方程式消耗盐酸0.0125mol，所需盐酸的体积是12.5ml，第二种：在第四阶段，发生反应Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，沉淀溶解，剩余0.975g，由图可知，溶解了0.0375mol的沉淀，根据方程式，这一步消耗盐酸112.5ml，加上前三步的150ml，共消耗262.5ml。答案：12.5mL 或262.5mL

（4）由上述分析可知，沉淀最大值是0.05mol，加入盐酸50ml是生成最大值，在加入第150ml时开始溶解，作图如下

考点：铝的化合物的性质