第二章镁铝专项训练3.docVIP

第四节 硬水及其软化专项训练 有关铝盐、偏铝酸盐、氢氧化铝的计算 【例题精选】： 例1 我国规定饮用水的硬度不能超过25度。硬度的表示方法是：将水中的Ca2+和Mg2+都看作Ca2+，并将其质量折算成CaO的质量。通常把1升水中含10mgCaO称为1度。水中的Ca2+和Mg2+可用一定浓度的Y溶液进行滴定；Y跟Ca2+和Mg2+都可以等物质的量完全反应。（1）现取某地区的地下水样品25.0mL，用0.0100mol / L 的Y溶液滴定，完全反应时消耗Y溶液15.0ml，试计算该地下水的硬度，并判断是否符合饮用水标准。（2）如果每次分析时取水样都是25.0mL，为了便于计算，要求每消耗0.50ml Y溶液即相当的硬度为1度，则Y的物质的量浓度是多少？ 分析：这是一道新情景的计算题。首先要读懂题意，要能较快的理解题目中给出的如下信息： (1度硬水的规定方法和饮用水的硬度标准； (要将水中Ca2+和Mg2+的质量折算成CaO的质量； (Ca2+和Mg2+都与Y溶液等物质的量反应。 （1）25.0ml水样中含Ca2+和Mg2+物质的量总和为： 0.0100×0.015=1.50×10－4(mol) 折合成CaO的质量为1.50×10－4×56=8.40×10－3(mol) 水的硬度为8.40×10－3 因硬水超过25度，∴不符合饮用水标准 （2）解法一：25.0ml水（硬度为1度）中含CaO的物质的量为： 又∵Ca2+与Y是等物质的量反应，∴0.50ml Y溶液所含的物质的量也为4.46×10－6 (mol) 则Y溶液的物质的量浓度为 解法二：设Y溶液的物质的量浓度为CY： 根据（1）的计算可知，与33.6度的硬水25.0ml，消耗Y物质的量为： 答案：（1）33.6度，不符合饮用水标准（2）8.93×10－3mol/L 例2 将VmL Amol / L氯化铝溶液与相同体积的Bmol/L的氢氧化钡溶液充分混合，试求生成Al(OH)3沉淀物质的量。 分析：铝盐（Al3+）溶液与强碱溶液反应生成Al(OH)3沉淀，由于溶液中Al3+和OH－物质的量之比不同，反应进行的程度不同，则生成Al(OH)3沉淀物质的量也不相同。有关反应的离子方程式如下： Al3+完全沉淀时：Al3+ + 3OH－ = Al(OH)3 ( 当OH－过程时：Al(OH)3 + OH－ = AlO2－ + 2H2O ( 总反应方程式：Al3+ + 4OH－ = AlO2－ + 2H2O ( （1）当溶液中时，生成Al(OH)3的量是由反应(来计算，因Al3+可能是过量的，则生成Al(OH)3物质的量应为mol。 （2）当溶液中时，根据反应(可以判断，这时已无A(OH)3产生。 （3）当溶液中时，反应生成的Al(OH)3应按(和(来计算，即而 AlCl3溶液中 Ba(OH)2溶液中 ，也就是Al3+过量时，生成Al(OH)3物质的量为： 过量时，溶液中无Al(OH)3沉淀生成。 生成Al(OH)3的物质的量为。 与本题相似的解法用在向偏铝酸盐溶液中加入强酸溶液生成Al(OH)3沉淀的量，也取决于溶液中AlO2－和H+物质的量之比，有关离子反应方程式如下： AlO2－ + H+ + H2O = Al(OH)3 ( Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O ( AlO2－ + 4H+ = Al3+ + 2H2O 当溶液中过量，则生成Al(OH)3沉淀的物质的量为： 当溶液中时，H+过量，这时溶液中无Al(OH)3沉淀生成。 当溶液中时，生成Al(OH)3沉淀的物质的量为： 答案：当，Al(OH)3物质的量为： 当，溶液中无Al(OH)3沉淀生成 当时，Al(OH)3物质的量为： 例3 把1mol/L的AlCl3溶液75mL和2mol/L NaOH溶液120mL混合，问得到Al(OH)3多少g？ 分析：设Al3+全部沉淀用2mol/L的NaOH xmL生成Al(OH)3 ymL AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3( + 3NaCl 1 3 1 1×75×10－3 2x×10－3 y y=75×10－3(mol) 解得x=112.5mL120mL ∴NaOH过量 设(120－112.5)mL 2mol/L的NaOH可溶解zmol Al(OH)3 Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + 2H2O 1 1 z 7.5×10－3×2 z=1.5×10－2mol ∴Al(OH)3沉淀的物质的量为：75×10－3－1.5×10－2=6×10－2(mol) ∴ 答