Question

【題目】將0.01mol的鐵、鋁混合物溶于100mL 0.2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．若在滴加NaOH溶液的過(guò)程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如圖所示．當(dāng)V1=16mL時(shí)，則V2為（ ）
A.24mL
B.30mL
C.440mL
D.44mL

Answer 1

【答案】D
【解析】解：當(dāng)V1=16mL時(shí)，此時(shí)，溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液， 由Na+離子守恒可知，n（Na2SO4）= n（Na+）= n（NaOH）= ×0.016L×1mol/L=0.008mol，
設(shè)MgSO4為xmol、Al2（SO4）3為ymol，則：
根據(jù)Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.01，
100mL 0.2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物質(zhì)的量為：0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
根據(jù)SO42﹣離子守恒有：x+3y=0.02﹣0.008=0.012，
聯(lián)立方程解得：x=0.006、y=0.002，
所以金屬粉末中：n（Mg）=0.006mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.004mol，
滴加NaOH溶液到體積V2時(shí)時(shí)，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根據(jù)SO42﹣離子、Na+離子和Al原子守恒有：
n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.02mol+0.004mol=0.044mol，
則V2= =0.044L=44mL，
故選D．
根據(jù)圖象可知，在滴加NaOH溶液到體積V1=16mL過(guò)程中，沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明硫酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余硫酸，V1=16mL時(shí)，剩余的H2SO4與滴加的NaOH恰好完全反應(yīng)，溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液，根據(jù)Mg原子、Al原子、SO42﹣離子、Na+離子守恒，列方程求算n（Mg）、n（Al）；
當(dāng)?shù)渭覰aOH溶液到體積V2時(shí)，Al（OH）3完全溶解，沉淀是Mg（OH）2 ， 溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液．根據(jù)SO42﹣離子、Na+離子和Al原子守恒，求出n（NaOH），再利用V= 計(jì)算滴入氫氧化鈉溶液體積V2 ．