解题思路:向50mL bmol•L-1的AlCl3溶液中加入50mL amol•L-1NaOH溶液,反应分两步:AlCl3和NaOH反应的方程式,3NaOH+AlCl3=Al(OH)33NaCl、生成的Al(OH)3继续和NaOH反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,总反应:4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O,然后利用铝离子和氢氧根离子以物质的量之比为1:3,恰好沉淀,1:4沉淀恰好溶解,在1:3和1:4之间沉淀部分溶解,找出临界值把范围分为三部分进行讨论.
(1)向的AlCl3溶液中加入NaOH溶液,AlCl3和NaOH反应生成Al(OH)3,方程式为:3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl①,Al(OH)3是两性氢氧化物,能够溶于NaOH溶液,所以生成的沉淀会减少,方程式为:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O②,
方程式①②相加,得AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O,可知,当AlCl3和NaOH物质的量之比为1:4时,产生的沉淀恰好溶解,无沉淀,NaOH物质的量再增多也不会有沉淀生成,当NaOH和AlCl3
4NaOH+AlCl3=NaAlO2+3NaCl+2H2O
4mol 1mol
0.05a 0.05b
当n(NaOH):n(AlCl3)≥4:1时,没有沉淀生成,0.05a:0.05b≥4:1时,故当a、b满足a≥4b时,无沉淀产生;
故答案为:a≥4b;
(2)向AlCl3溶液中加入NaOH溶液,先有沉淀生成,3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl,后又有部分沉淀溶解,NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
所以3b
3=Al(OH)3+3NaCl,NaOH过量,按AlCl3的量计算,
3NaOH+AlCl3=Al(OH)3+3NaCl
3mol 1mol 1mol
0.15b 0.05b 0.05
剩余NaOH的物质的量为:0.05a-0.15b,Al(OH)3淀溶解时,NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,Al(OH)3过量,NaOH不足,按NaOH的量计算,
NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O
1mol 1mol
0.05a-0.15b 0.05a-0.15b
即生成第一过程生成Al(OH)30.05mol,第二过程溶解了Al(OH)30.05a-0.15bmol,所以剩余的Al(OH)3物质的量为0.05b-(0.05a-0.15b )=0.2b-0.05amol,m(Al(OH)3)=nM=(0.2b-0.05a)mol×78g/mol=3.9(4b-a)g,
故答案为:3.9(4b-a).
点评:
本题考点: 镁、铝的重要化合物.
考点点评: 本题考查的是铝的重要化合物的有关计算范围的,结合化学方程式,找出反应的临界值进行讨论,