Question

【題目】現有100mL含Cu2+、Al3+、NH4+、H+、Cl－的溶液，向該溶液中逐滴加入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C(H+)=__________，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 0.05mol 1.65mol/L 0.2mol/L 0.01mol 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】分析圖象確定各線段對應的化學反應如下：OA段：①H＋＋OH－=H2O，AB段：②Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓和③Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓，BC段：④NH4＋＋OH－=NH3·H2O，CD段：⑤Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O。據此解析如下：

(1) B點的沉淀物的化學式為Al(OH)3和Cu(OH)2；

(2)在圖象的CD段，溶解Al(OH)3沉淀消耗的NaOH溶液的體積為2mL，則n(NaOH)=0.002L×5mol/L=0.01mol，由反應⑤求得n(Al(OH)3)= n(Al3＋)=0.01mol，再由反應③算出沉淀Al3＋要消耗n(NaOH)= 0.03mol，而圖像的AB段消耗氫氧化鈉的總物質的量為n(NaOH)= 0.026L×5mol·L－1 =0.13mol，所以沉淀Cu2＋需要消耗的n(NaOH)= 0.13mol－0.03mol= 0.10 mol，由反應②求得原溶液中n(Cu2＋)= n(Cu(OH)2)= 0.05mol。由OA段反應①求得n(H＋)= 0.004L×5mol·L－1= 0.02mol，由BC段反應④求得n(NH4＋)= 0.003L×5mol·L－1= 0.015mol，根據溶液中電荷守恒可求得，n(Cl－)= n(H＋)×1+ n(Cu2＋)×2+ n(Al3＋)×3+ n(NH4＋)×1=0.165mol，則c(Cl－)=

(3) 由上述分析，原溶液中的C(H+)=又x點對應的是全部沉淀量，即n(Al(OH)3)+ n(Cu(OH)2)= 0.01mol+0.05mol=0.06mol，而y點對應的只有Cu(OH)2沉淀，n(Cu(OH)2)= 0.05mol，所以x－y=0.06mol－0.05mol=0.01mol。

(4)D點溶液中的溶質是NaCl，檢驗沉淀是否洗滌干凈，只要在最后一次的洗滌液中檢驗沒有Cl—，即證明沉淀洗滌干凈了，因此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。