Question

11．將0.1mol的鎂、鋁混合物溶于100mL 2mol/LH₂SO₄溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．若在滴加NaOH溶液的過程中，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=160mL時，則V₂為（　　）

• A． 240mL
• B． 300mL
• C． 400mL
• D． 440mL

Answer 1

分析 根據(jù)圖象可知，在滴加NaOH溶液到體積V₁=160mL過程中，沒有沉淀生成，說明硫酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余硫酸，V₁=160mL時，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、SO₄^2-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，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)SO₄^2-離子、Na⁺離子和Al原子守恒，求出n（NaOH），再利用V=$\frac{n}{c}$計(jì)算滴入氫氧化鈉溶液體積V₂．

解答 解：當(dāng)V₁=160mL時，此時，溶液是MgSO₄、Al₂（SO₄）₃和Na₂SO₄混合液，
由Na⁺離子守恒可知，n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（Na⁺）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.16L×1mol/L=0.08mol，
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=0.1，
100mL 2mol/L的H₂SO₄溶液中含有硫酸的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根據(jù)SO₄^2-離子守恒有：x+3y=0.2-0.08=0.12，
聯(lián)立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金屬粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol，
滴加NaOH溶液到體積V₂時時，溶液是Na₂SO₄和NaAlO₂混合液，根據(jù)SO₄^2-離子、Na⁺離子和Al原子守恒有：
n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂）=2n（H₂SO₄）+n（Al）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
則V₂=$\frac{0.44mol}{1mol/L}$=0.44L=440mL，
故選D．

點(diǎn)評 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算、離子反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．