Question

【題目】在200mLNa2CO3與NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1molL﹣1的鹽酸，測得溶液中的CO32﹣、HCO3﹣、AlO2﹣、Al3+離子的物質的量與加入鹽酸溶液的體積變化關系，見下圖一所示．
（1）原混合溶液中Na2CO3的物質的量濃度為molL﹣1
（2）V1：V2= ．
（3）若滴加鹽酸過程中得到沉淀0.975g，則滴入鹽酸的體積可能為mL．
（4）在圖二坐標中畫出該混合溶液中逐滴加入1molL﹣1的鹽酸，所得沉淀的物質的量與加入鹽酸溶液的體積變化關系．

Answer 1

【答案】
（1）0.25
（2）1：4
（3）12.5或262.5
（4）
【解析】解：Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入1molL﹣1的鹽酸，先發生反應：AlO2﹣+H++H2O═Al（OH）3↓，a線表示AlO2﹣ ， 由圖可知AlO2﹣反應完畢，加入鹽酸50mL，根據方程式可知n（AlO2﹣）=n（H+）=0.05L×1mol/L=0.05mol； 第二階段：AlO2﹣反應完畢，發生反應：CO32﹣+H+═HCO3﹣ ， b線表示CO32﹣ ， c線表示HCO3﹣ ， 由圖可知CO32﹣反應完畢，該階段加入鹽酸100mL﹣50mL=50mL，根據方程式可知n（CO32﹣）=n（H+）=0.05L×1mol/L=0.05mol；
第三階段，CO32﹣反應完畢，發生反應：HCO3﹣+H+═CO2↑+H2O，d線表示HCO3﹣ ， 由圖可知HCO3﹣反應完畢，該階段加入鹽酸150mL﹣100mL=50mL，根據方程式可知n（HCO3﹣）=n（H+）；
第四階段，發生反應Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O，e線表示Al3+ ， 由圖可知Al（OH）3反應完畢，根據方程式可知n（H+）=3n[Al（OH）3]=3×0.05mol=0.15mol，該階段加入鹽酸體積為： =0.15L=150mL（1）根據分析可知，n（CO32﹣）=n（H+）=0.05L×1mol/L=0.05mol，則c（CO32﹣）= =00.25 molL﹣1 ，
所以答案是：0.25；（2）原溶液中n（CO32﹣）=0.05mol，V1時溶液中碳酸氫根離子等于碳酸根離子為0.025ml，由反應CO32﹣+H+═HCO3﹣可知，需要鹽酸為0.025mol，鹽酸的體積為 =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，所以答案是：1：4；（3）0.975g氫氧化鋁沉淀的物質的量為： =0.0125mol，生成的沉淀可能為開始時只發生反應AlO2﹣+H++H2O═Al（OH）3↓生成的，則生成0.0125mol氫氧化鋁沉淀需要消耗0.0125mol氫離子，需要滴入鹽酸的體積為： =0.0125L=12.5mL；生成的0.0125mol氫氧化鋁沉淀有可能為第四階段剩余的氫氧化鋁，根據圖象可知，生成氫氧化鋁沉淀總消耗了150mL鹽酸；氫氧化鋁的總物質的量為0.05mol，反應剩余的氫氧化鋁為0.0125mol，則需要溶解的氫氧化鋁的物質的量為：0.05mol﹣0.0125mol=0.0375mol，根據反應Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O可知，溶解0.0375mol氫氧化鋁需要消耗氯化氫的物質的量為：0.0375mol×3=0.1125L=112.5mL，所以總共消耗鹽酸的體積為：150mL+112.5mL=262.5mL，所以答案是：12.5mL 或262.5mL；（4）根據分析可知，當加入50mL鹽酸時生成了0.05mol氫氧化鋁沉淀，之后氫氧化鋁沉淀的物質的量暫時不變，當滴入150mL鹽酸后氫氧化鋁沉淀開始溶解，直至加入300mL鹽酸時氫氧化鋁完全溶解，據此畫出所得沉淀的物質的量與加入鹽酸溶液的體積變化關系的圖象為： ，所以答案是： ．