Question

【題目】某研究小組取50g含十二水硫酸鋁銨〔NH4Al(SO4)2·12H2O俗稱鋁銨礬〕的樣品投入200mL稀硫酸中，待固體全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關系如圖所示：

(假設鋁銨礬中的雜質不溶于H2SO4，也不溶于NaOH)

請回答下列問題：

（1）cd段反應的離子方程式是___；

（2）圖中b點溶液中的溶質有___；

（3）鋁銨礬溶于水時的電離方程式是___；

（4）H2SO4的物質的量的濃度為___；

（5）該樣品中鋁銨礬的質量分數為___。

Answer 1

【答案】Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O Na2SO4、（NH4)2SO4 NH4Al(SO4)2=NH＋Al3＋＋2SO 0.3molL-1 90.6℅

【解析】

由圖像可知，a點前是氫氧化鈉和剩余的酸反應，a-b是鋁離子和氫氧化鈉產生0.1mol的氫氧化鋁沉淀，b-c是銨根和10 mL氫氧化鈉溶液反應產生氨水，c-d是0.1mol氫氧化鋁和10 mL氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉。

（1）由圖像可知，cd段是0.1mol氫氧化鋁和10 mL氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，離子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，故答案為：Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O；

（2）由圖像可知，b點時，鋁離子剛好完全沉淀，溶液中剩余Na2SO4、（NH4)2SO4，故本題答案為：Na2SO4、（NH4)2SO4；

（3）鋁銨礬是強電解質，全部電離，溶于水時的電離方程式為NH4Al(SO4)2=NH＋Al3＋＋2SO，故本題答案為：NH4Al(SO4)2=NH＋Al3＋＋2SO；

（4）由c-d段可知，根據Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，0.1mol氫氧化鋁需要消耗0.1mol氫氧化鈉溶液，則氫氧化鈉濃度為：c=0.1mol/0.01L=10mol/L，a-b段產生0.1mol氫氧化鋁，則需消耗氫氧化鈉為0.3mol，氫氧化鈉體積為：0.3mol/10mol/L=0.03L=30mL，則a點的值為12mL，a點前是氫氧化鈉和硫酸按照2:1進行反應，則硫酸的物質的量為： ，故H2SO4的物質的量的濃度為；0.3molL-1；

（5）根據鋁元素守恒，十二水硫酸鋁銨〔NH4Al(SO4)2·12H2O的物質的量為0.1mol，則十二水硫酸鋁銨的質量為45.3g，該樣品中鋁銨礬的質量分數為，故本題答案為：90.6%。