Question

將2.7gAl投入50mL CuCl₂ 和HCl 組成的混合溶液中，充分反應(yīng)后，產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，過濾出固體殘渣后，向濾液中加入5mol?L^-1 NaOH溶液，生成的沉淀質(zhì)量（m）與加入的NaOH溶液的體積（V）關(guān)系如圖所示，下列說法中正確的是（　�。�

• A、固體殘渣的成分為Al、Cu
• B、濾液中所含的陽離子有H⁺、Al³⁺  和Cu²⁺
• C、關(guān)系圖中a=20
• D、原混合溶液中CuCl₂ 的物質(zhì)的量濃度為1mol?L^-1

Answer 1

考點：化學(xué)平衡的影響因素,離子方程式的有關(guān)計算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：

分析：2.7g鋁的物質(zhì)的量為

2.7g

27g/mol

=0.1mol，投入50mL CuCl₂ 和HCl 組成的混合溶液中，先發(fā)生2Al+3Cu²⁺═3Cu+2Al³⁺，后發(fā)生2Al+6H⁺═3H₂↑+2Al³⁺，產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，過濾出固體殘渣后，向濾液中加入5mol?L^-1 NaOH溶液，由圖開始無沉淀生成，說明鹽酸過量，則固體殘渣只有Cu，濾液中所含的陽離子有H⁺、Al³⁺，所以a之前的發(fā)生的反應(yīng)為OH^-+H⁺═H₂O，a-80mL時說明Al³⁺全部生成Al（OH）₃沉淀，發(fā)生反應(yīng)為3OH^-+Al³⁺═Al（OH）₃↓，則此時Al³⁺消耗了0.1mol×3=0.3mol的氫氧化鈉，體積為

0.3mol

5mol/L

=60ml，所以a=80-60=20ml，據(jù)此分析解答．

解答： 解：2.7g鋁的物質(zhì)的量為

2.7g

27g/mol

=0.1mol，投入50mL CuCl₂ 和HCl 組成的混合溶液中，先發(fā)生2Al+3Cu²⁺═3Cu+2Al³⁺，后發(fā)生2Al+6H⁺═3H₂↑+2Al³⁺，產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體，過濾出固體殘渣后，向濾液中加入5mol?L^-1 NaOH溶液，由圖開始無沉淀生成，說明鹽酸過量，則固體殘渣只有Cu，濾液中所含的陽離子有H⁺、Al³⁺，所以a之前的發(fā)生的反應(yīng)為OH^-+H⁺═H₂O，a-80mL時說明Al³⁺全部生成Al（OH）₃沉淀，發(fā)生反應(yīng)為3OH^-+Al³⁺═Al（OH）₃↓，則此時Al³⁺消耗了0.1mol×3=0.3mol的氫氧化鈉，體積為

0.3mol

5mol/L

=60ml，所以a=80-60=20ml，
A、由以上分析可知，固體殘渣只有Cu，故A錯誤；
B、由以上分析可知，濾液中所含的陽離子有H⁺、Al³⁺，故B錯誤；
C、a-80mL時說明Al³⁺全部生成Al（OH）₃沉淀，發(fā)生反應(yīng)為3OH^-+Al³⁺═Al（OH）₃↓，則此時Al³⁺消耗了0.1mol×3=0.3mol的氫氧化鈉，體積為

0.3mol

5mol/L

=60ml，所以a=80-60=20ml，故C正確；
D、由2.7g鋁的物質(zhì)的量為

2.7g

27g/mol

=0.1mol，投入50mL CuCl₂ 和HCl 組成的混合溶液中，先發(fā)生2Al+3Cu²⁺═3Cu+2Al³⁺，后發(fā)生2Al+6H⁺═3H₂↑+2Al³⁺，產(chǎn)生1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體即

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，所以置換銅時消耗的鋁為0.1mol-0.05moL=0.05mol，則銅離子的物質(zhì)的量為0.05mol×

3

2

=0.075mol，所以原混合溶液中CuCl₂ 的物質(zhì)的量濃度為

0.075mol

0.05L

=1.5mol/L，故D錯誤．
故選：C．

點評：本題考查了鋁的性質(zhì)，難度不大，能正確分析圖象中各部分的反應(yīng)及溶液中存在的溶質(zhì)是解本題的關(guān)鍵．