Question

11．常溫下，將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL pH=14的溶液，然后用1mol•L^-1的鹽酸滴定，測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量與消耗鹽酸的體積關(guān)系如圖所示，則下列說法不正確的是（　　）

• A． OP段發(fā)生的反應(yīng)為：OH^-+H⁺═H₂O
• B． 圖中V₂為100
• C． 沉淀的質(zhì)量m為1.56 g
• D． 原合金質(zhì)量為0.92 g

Answer 1

分析 鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，發(fā)生反應(yīng)：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，得到20mL pH=14的溶液，則溶液中c（OH^-）=1mol/L，NaOH有剩余，剩余NaOH為0.02L×1mol/L=0.02mol；
開始加入鹽酸沒有立即產(chǎn)生沉淀，首先發(fā)生反應(yīng)：NaOH+HCl═NaCl+H₂O，該階段消耗鹽酸為：$\frac{0.02mol}{1mol/L}$=0.02L=20mL；
然后發(fā)生反應(yīng)：NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氫氧化鋁沉淀，40mL時(shí)沉淀達(dá)最大值，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉元素守恒可知n（Na）=n（NaCl），該階段消耗鹽酸體積為40mL-20mL=20mL，根據(jù)方程式計(jì)算n[Al（OH）₃]，根據(jù)鋁元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]；
最后發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，根據(jù)氫氧化鋁的物質(zhì)的量計(jì)算該階段消耗鹽酸的體積，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，發(fā)生反應(yīng)為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，得到20mL pH=14的溶液，則溶液中c（OH^-）=1mol/L，NaOH有剩余，剩余NaOH為：0.02L×1mol/L=0.02mol；
開始加入鹽酸沒有立即產(chǎn)生沉淀，首先發(fā)生反應(yīng)：NaOH+HCl═NaCl+H₂O，該階段消耗鹽酸為：$\frac{0.02mol}{1mol/L}$=0.02L=20mL；
然后發(fā)生反應(yīng)：NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氫氧化鋁沉淀，40mL時(shí)沉淀達(dá)最大值，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉元素守恒可知n（Na）=n（NaCl）=0.04L×1mol/L=0.04mol，該階段消耗鹽酸體積為：40mL-20mL=20mL，根據(jù)方程式可知n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.02L×1mol/L=0.02mol，根據(jù)鋁元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]=0.02mol，
最后發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.02mol×3=0.06mol，故該階段消耗的鹽酸體積為：$\frac{0.06mol}{1mol/L}$=0.06L=60mL，
A．OP段發(fā)生反應(yīng)：NaOH+HCl═NaCl+H₂O，離子方程式為：OH^-+H⁺═H₂O，故A正確；
B．由上述計(jì)算可知，溶解氫氧化鋁消耗鹽酸的體積為60mL，則V₂為40mL+60mL=100mL，故B正確；
C．由上述計(jì)算可知，生成沉淀為0.02mol，其質(zhì)量為0.02mol×78g/mol=1.56g，故C正確；
D．由上述分析可知，Na、Al合金的質(zhì)量為0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查離子反應(yīng)的計(jì)算、混合物的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)與圖象的對(duì)應(yīng)關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，注意利用元素守恒的方法來解答，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力．