Question

將1.35g鋁投入50mL25%的硫酸（密度為1.178g/cm³）中．使其完全溶解，將所得溶液稀釋至250mL，試計算：
（1）氫離子的濃度；
（2）鋁離子的濃度；
（3）取25mL稀釋后的溶液，用0.5mol/L氨水中和，并使其中的Al³⁺離子完全轉化為Al（OH）₃沉淀，需要此氨水多少毫升？

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：

分析：25%硫酸的物質的量濃度C（H₂SO₄）=

103ρω

M

=

1000×1.178×25%

98

mol/L=3.0mol/L，n（Al）=

1.35g

27g/mol

=0.05mol，n（H₂SO₄）=3.0mol/L×0.05L=0.15mol，n（Al）：n（H₂SO₄）=0.05mol：0.15mol=

1

3

＜

2

3

，所以Al完全溶解，
（1）稀釋前后，溶液中溶質的物質的量不變，據(jù)此計算稀釋后c（H₂SO₄），再根據(jù)原子守恒計算c（H⁺）；
（2）因為Al完全溶解，根據(jù)原子守恒計算c（Al³⁺）；
（3）先計算25mL溶液中鋁離子的物質的量，再根據(jù)一水合氨和鋁離子的關系式計算氨水體積．

解答： 解：25%硫酸的物質的量濃度C（H₂SO₄）=

103ρω

M

=

1000×1.178×25%

98

mol/L=3.0mol/L，n（Al）=

1.35g

27g/mol

=0.05mol，n（H₂SO₄）=3.0mol/L×0.05L=0.15mol，n（Al）：n（H₂SO₄）=0.05mol：0.15mol=

1

3

＜

2

3

，所以Al完全溶解，
（1）因為Al完全溶解，設消耗硫酸的物質的量為x，
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
2mol  3mol
0.05molx
2mol：3mol=0.05mol：x
x=

3mol×0.05mol

2mol

=0.075mol，
則剩余n（H₂SO₄）=0.15mol-0.075mol=0.075mol，
溶液稀釋前后硫酸的物質的量不變，設稀釋后硫酸的物質的量濃度為ymol/L，
0.25L×ymol/L=0.075mol，y=0.3，
所以稀釋后硫酸濃度為0.3mol/L，
c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=0.6mol/L，
答：氫離子濃度為0.6mol/L；
（2）因為Al完全反應，根據(jù)原子守恒得n（Al）=n（Al³⁺）=0.05mol，c（Al³⁺）=

0.05mol

0.25L

=0.2mol/L，
答：鋁離子濃度為0.2mol/L；
（3）25mL溶液體積是250mL溶液的

1

10

，則該溶液中鋁離子的物質的量應該是250mL溶液中的

1

10

，為0.005mol，設消耗氨水體積為VL，
Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺
1mol    3mol
0.005mol 0.5Vmol
1mol：3mol=0.005mol：0.5Vmol
V=

3mol×0.005mol

1mol×0.5mol

=0.03，
所以溶液體積為30mL，
答：消耗氨水體積為30mL．

點評：本題考查根據(jù)方程式的計算，側重考查學生分析問題、計算能力，注意進行過量計算，根據(jù)物質的量不變、原子是進行有關計算，題目難度不大．