Question

把一只表面被氧化成10.2g氧化鋁的鋁條A，放入1L 1.5mol/L的熱氫氧化鈉溶液中，過一段時(shí)間后取出鋁條，溶液質(zhì)量增加12.6克，此溶液稱為甲溶液，體積仍為1L，再把另一只表面也氧化成一定量的氧化鋁的鋁條B，放入1L 0.9mol/L的硫酸溶液中，過一段時(shí)間取出，其質(zhì)量減少25.8克，溶液質(zhì)量增加25.2克，此溶液稱為乙溶液，體積仍為1L，回答下列問題：
（1）甲溶液溶質(zhì)是

 

（寫化學(xué)式），其物質(zhì)的量是

 

；
（2）乙溶液的溶質(zhì)

 

（寫化學(xué)式），其物質(zhì)的量是

 

；
（3）將甲乙兩溶液反應(yīng)，若使滴加的量最小，產(chǎn)生沉淀最多，應(yīng)將

 

溶液（填甲、乙）

 

 L 滴加到

 

溶液中（填甲、乙）．

Answer 1

考點(diǎn)：鎂、鋁的重要化合物

專題：元素及其化合物

分析：（1）鋁是活潑金屬，在空氣中易被氧化成氧化鋁，浸入熱NaOH溶液，Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，反應(yīng)完后發(fā)生2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)判斷是否有氫氧化鈉剩余，由此可判別甲溶液溶質(zhì)及其物質(zhì)的量；
（2）把另一只表面也氧化成一定量的氧化鋁放入1L 0.9mol/L的硫酸溶液中，首先發(fā)生Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O，然后發(fā)生2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)判斷是否有硫酸剩余，由此可判別乙溶液溶質(zhì)及其物質(zhì)的量；
（3）甲溶液0.3molNaAlO₂、1.2molNaOH，乙溶液0.3molAl₂（SO₄）₃，將甲乙兩溶液反應(yīng)，發(fā)生Al₂（SO₄）₃+6NaOH=2Al（OH）₃↓+3Na₂SO₄，Al₂（SO₄）₃+6NaAlO₂+12H₂O=8Al（OH）₃↓+3Na₂SO₄，Al₂（SO₄）₃必過量，因此若使滴加的量最少，而產(chǎn)生的沉淀最多，應(yīng)將乙溶液 部分滴到甲溶液中，才能產(chǎn)生最多沉淀；

解答： 解：（1）10.2gAl₂O₃，n=

m

M

=

10.2g

102g/mol

=0.1mol，n（NaOH）=C×V=1.5mol/L×1L=1.5mol，
浸入NaOH溶液，首先是Al₂O₃+2NaOH=2NaAlO₂+H₂O，溶液質(zhì)量增加10.2克，反應(yīng)完后2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，溶液增加的質(zhì)量為10.2克加上鋁的質(zhì)量減去生成的氫氣的質(zhì)量，設(shè)參加反應(yīng)的鋁為Xmol，所以：
Al₂O₃ +2NaOH=2NaAlO₂ +H₂O         2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
1        2       2                2     2        2        3
0.1mol  0.2mol  0.2mol            Xmol  Xmol     Xmol    1.5Xmol
溶液增重12.6克=10.2克+27g/mol×X-2g/mol×1.5Xmol    解得X=0.1mol，消耗的NaOH為0.3mol，
剩余1.2mol，所以甲溶液中溶質(zhì)是0.3molNaAlO₂、1.2molNaOH，
故答案為：NaAlO₂和NaOH；0.3molNaAlO₂、1.2molNaOH；
（2）1L 0.9mol/L的硫酸溶液中，n（H₂SO₄）=C×V=0.9mol/L×1L=0.9mol，首先發(fā)生Al₂O₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂O，然后發(fā)生2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，質(zhì)量減少25.8克為氧化鋁的質(zhì)量和溶解的鋁的質(zhì)量和，溶液的增重25.2克就是氧化鋁的質(zhì)量和溶解的鋁的質(zhì)量和減去氫氣的質(zhì)量，所以0.6g就是氫氣的質(zhì)量，n（H₂）=0.3mol，則：
2Al+3H₂SO₄ =Al₂（SO₄）₃+3H₂↑，Al₂O₃ +3H₂SO₄ =Al₂（SO₄）₃ +3H₂O，
2        3      1          3               1         3      1           3              
0.2mol  0.3mol   0.1mol    0.3mol  

25.8g-0.2mol×27g/mol

102g/mol

0.6mol   0.2mol    0.6mol
所以共消耗去0.9mol硫酸，正好完全耗盡，溶液中溶質(zhì)為，
故答案為：Al₂（SO₄）₃；0.3mol；
（3）甲溶液0.3molNaAlO₂、1.2molNaOH，乙溶液0.3molAl₂（SO₄）₃，兩溶液混合Al₂（SO₄）₃過量，若使滴加的量最少，產(chǎn)生的沉淀最多，就得使乙中的硫酸鋁和甲中的NaOH完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，
Al₂（SO₄）₃+6NaOH=2Al（OH）₃↓+3Na₂SO₄ Al₂（SO₄）₃+6NaAlO₂+12H₂O=8Al（OH）₃↓+3Na₂SO₄
1            6       2                   1            6              8
0.2mol     1.2mol   0.4mol               0.05mol     0.3mol        0.4mol   
最終還余0.05mol的Al₂（SO₄）₃，即余

1

6

L的乙溶液，得到0.8molAl（OH）₃，綜上，將甲、乙兩溶液反應(yīng)，若使滴加的兩最少，而產(chǎn)生的沉淀最多，應(yīng)將乙溶液

5

6

L滴加到甲溶液，產(chǎn)生的沉淀最多，
故答案為：乙；

5

6

；甲；

點(diǎn)評(píng)：本題考查鋁及化合物的性質(zhì)，注意氫氧化鋁是兩性氫氧化物，鋁離子和偏鋁酸根離子水解生成氫氧化鋁沉淀是解答本題的關(guān)鍵，題目難度較大．