Question

將鈉、鋁混合物（質量A₁g）投入一定量的水中充分反應，金屬沒有剩余，共收集到標準狀況下的氣體7.84L．向溶液中逐滴加入濃度為2mol?L^-1的H₂SO₄溶液，至100ml時白色沉淀達到最大量．繼續(xù)滴入H₂SO₄溶液，當再加入xmlH₂SO₄溶液時沉淀恰好消失．將所得溶液蒸干灼燒得固體A₂g．下列結論正確的有幾種（　�。�
①沉淀達到最大量時溶液中的溶質為Na₂SO₄
②x=75   
③A₁=11.9，A₂=17.1
④白色沉淀最大量為7.8g．

• A、四種
• B、三種
• C、兩種
• D、一種

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：將質量為A₁g的鈉、鋁混合物投入一定量的水中充分反應，反應的化學方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，金屬沒有剩余，共收集到標準狀況下的氣體7.84L；
向反應后的溶液中加入硫酸100ml時白色沉淀達到最大量，此時溶液中溶質為Na₂SO₄，根據此時消耗的硫酸計算n（Na），再根據生成的氣體，利用電子轉移守恒計算n（Al），根據m=nM計算混合金屬的總質量，再根據Al守恒可以計算氫氧化鋁沉淀最大質量；
繼續(xù)滴入H₂SO₄溶液，當再加入xmlH₂SO₄溶液時沉淀恰好消失，此時溶液成分是Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，根據鈉原子、鋁原子、硫酸根守恒計算沉淀恰好消失時消耗的硫酸，進而計算x的值；
將最終所得溶液蒸干灼燒得固體為Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，其質量=m（Na）+m（Al）+m（SO₄^2-），據此解答．

解答： 解：將質量為A₁g的鈉、鋁混合物投入一定量的水中充分反應，反應的化學方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
向反應后的溶液中加入硫酸100ml時白色沉淀達到最大量，此時溶液中溶質為Na₂SO₄，此時消耗的硫酸為0.1L×2mol/L=0.2mol，故n（Na）=2n（Na₂SO₄）=2n（H₂SO₄）=0.4mol，
金屬沒有剩余，共收集到標準狀況下的氫氣7.84L，其物質的量=

7.84L

22.4L/mol

=0.35mol，根據電子轉移守恒：n（Al）=

0.35mol×2-0.4mol×1

3

=0.1mol，故金屬的總質量A₁=23g/mol×0.4mol+27g/mol×0.1mol=11.9g，
根據原子守恒知，當沉淀最大時，n[Al（OH）₃]=n（Al）0.1mol，則m[Al（OH）₃]=0.1mol×78g/mol=7.8g，
繼續(xù)滴入H₂SO₄溶液，當再加入xmlH₂SO₄溶液時沉淀恰好消失，此時溶液成分是Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，根據鈉原子、鋁原子、硫酸根守恒，可知沉淀恰好消失時消耗的硫酸為：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）+3n[Al₂（SO₄）₃]=0.2mol+3×（0.1mol×

1

2

）=0.35mol，故此時共加入硫酸體積=

0.35mol

2mol/L

=0.175L=175mL，故x=175mL-100mL=75mL，
將最終所得溶液蒸干灼燒得固體為Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，其質量=m（Na）+m（Al）+m（SO₄^2-）=11.9g+0.35mol×96g/mol=45.5g，
綜上分析可知，①②④正確，③錯誤，故選B．

點評：本題考查了混合物的有關計算，明確反應過程中發(fā)生的反應是解本題關鍵，注意利用守恒思想進行解答，注意硫酸鋁溶液蒸干、灼燒時得到固體是硫酸鋁，而氯化鋁溶液蒸干灼燒時得到固體是氧化鋁，為易錯點．