现有1mol铝及足量的盐酸和氢氧化纳溶液,若要使铝完全转化成氢氧化铝沉淀,所需HCI和NaOH的物质的量最小为多答案是都为0.75mol.为什么?

Question

现有1mol铝及足量的盐酸和氢氧化纳溶液,若要使铝完全转化成氢氧化铝沉淀,所需HCI和NaOH的物质的量最小为多
答案是都为0.75mol.为什么?

Answer 1

答案是1.5mol
这道题很容易做错,原因就在于忽略了Al3+和AlO2-的双水解反应
2Al + 2OH- + H2O = 2AlO2- + H2
2Al + 6H+ = Al3+ + 3H2
Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al（OH）3 ↓
若要使铝完全转化成氢氧化铝沉淀有3种方法
（1）先加酸,再加碱；
1molAl需要3molHCl,才能转化为1molAl3+；
1molAl3+需要3molNaOH,才能转化为Al（OH）3;
一共需要6mol；
（2）先加碱,再加酸；
1molAl需要1molNaOH,才能转化为1molAlO2-;
1molAlO2-需要1molHCl,才能转化为Al（OH）3；
所以一共需要2mol；
（3）酸碱分开加,最后混合
2Al + 2OH- + H2O = 2AlO2- + H2
2Al + 6H+ = Al3+ + 3H2
Al3+ + 3AlO2- + 6H2O = 4Al（OH）3 ↓
要使得到的Al3+和AlO2-比值为1:3
就应该让0.75molAl和0.75molNaOH反应
让0.25molAl和0.75molHCl反应
一共需要1.5mol