Question

【題目】現有100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl－的溶液，向該溶液中逐滴加入2.5mol·L－1NaOH溶液，所加NaOH 溶液的體積（mL）與產生沉淀的物質的量（mol）關系如下圖所示：

（1）B點的沉淀物的化學式為______________。

（2）原溶液中Cu2+的物質的量為______，原溶液中Cl－物質的量濃度為__________。

（3）原溶液的pH=__________，x－y= _________。

（4）經過濾得到D點的沉淀物，并多次用蒸餾水洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是_________________________________________________________________________

Answer 1

【答案】 Al（OH）3、Cu（OH）2 0.025mol 0.825mol/L 1 0.005 取少量最后一次的洗滌液于一潔凈試管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，無白色沉淀出現，說明沉淀已經洗滌干凈。

【解析】在100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl-等離子的溶液中，逐滴加入2.5molL-1的NaOH溶液，加入4mLNaOH溶液時沒有沉淀生成，說明H+先和NaOH反應，則溶液中含有H+，c(H+)==0.1mol/L，繼續滴加NaOH溶液，沉淀的量逐漸增大，30mLNaOH溶液后，繼續滴加NaOH溶液，沉淀的物質的量不變，則溶液中含有NH4+，則c(NH4+)==0.075mol/L，繼續滴加NaOH，沉淀溶解，35mLNaOH后，沉淀不溶解，說明溶液中含有Cu2+、Al3+，根據Al3++3OH-=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O知，生成氫氧化鋁沉淀和生成偏鋁酸根離子需要氫氧化鈉體積之比為3：1，則生成氫氧化鋁沉淀需要NaOH體積=(35-33)mL×3=6mL，則生成氫氧化銅需要NaOH體積=(30-4mL)-6mL=20mL，則c(Cu2+)==0.25mol/L，c(Al3+)==0.05mol/L，溶液中存在電荷守恒，根據電荷守恒得3c(Al3+)+2c(Cu2+)+c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)= [3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L= 0.825mol/L。

(1)根據上述分析，B點的沉淀物為Al(OH)3、Cu(OH)2，故答案為：Al(OH)3、Cu(OH)2；

(2)原溶液中Cu2+的物質的量n(Cu2+)=0.25mol/L×0.1L=0.025mol，原溶液中Cl－物質的量濃度c(Cl-)=[3×0.05+2×0.25+0.075+0.1]mol/L=0.825mol/L，故答案為：0.025mol；0.825mol/L；

(3)原溶液中c(H+)=0.1mol/L，pH=1，x為Al(OH)3、Cu(OH)2的物質的量，y為Cu(OH)2的物質的量，二者的差為Al(OH)3的物質的量=0.05mol/L×0.1L=0.005mol，故答案為：1；0.005；

(4)經過濾得到D點的沉淀物，溶液中含有大量氯離子，并多次用蒸餾水洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗滌干凈只需要判斷洗滌液中是否存在氯離子即可，方法是取少量最后一次的洗滌液于一潔凈試管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，無白色沉淀出現，說明沉淀已經洗滌干凈，故答案為：取少量最后一次的洗滌液于一潔凈試管中，加稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，無白色沉淀出現，說明沉淀已經洗滌干凈。