Question

將鈉、鋁混合物（質(zhì)量A₁g）投入一定量的水中充分反應(yīng)，金屬?zèng)]有剩余，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體7.84L．向溶液中逐滴加入濃度為2mol?L^-1的H₂SO₄溶液，至100ml時(shí)白色沉淀達(dá)到最大量．繼續(xù)滴入H₂SO₄溶液，當(dāng)再加入xmlH₂SO₄溶液時(shí)沉淀恰好消失．將所得溶液蒸干灼燒得固體A₂g．下列結(jié)論正確的有幾種（　�。�
①沉淀達(dá)到最大量時(shí)溶液中的溶質(zhì)為Na₂SO₄
②x=75   
③A₁=11.9，A₂=17.1
④白色沉淀最大量為7.8g．

• A、四種
• B、三種
• C、兩種
• D、一種

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：將質(zhì)量為A₁g的鈉、鋁混合物投入一定量的水中充分反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，金屬?zèng)]有剩余，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體7.84L；
向反應(yīng)后的溶液中加入硫酸100ml時(shí)白色沉淀達(dá)到最大量，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為Na₂SO₄，根據(jù)此時(shí)消耗的硫酸計(jì)算n（Na），再根據(jù)生成的氣體，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（Al），根據(jù)m=nM計(jì)算混合金屬的總質(zhì)量，再根據(jù)Al守恒可以計(jì)算氫氧化鋁沉淀最大質(zhì)量；
繼續(xù)滴入H₂SO₄溶液，當(dāng)再加入xmlH₂SO₄溶液時(shí)沉淀恰好消失，此時(shí)溶液成分是Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，根據(jù)鈉原子、鋁原子、硫酸根守恒計(jì)算沉淀恰好消失時(shí)消耗的硫酸，進(jìn)而計(jì)算x的值；
將最終所得溶液蒸干灼燒得固體為Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，其質(zhì)量=m（Na）+m（Al）+m（SO₄^2-），據(jù)此解答．

解答： 解：將質(zhì)量為A₁g的鈉、鋁混合物投入一定量的水中充分反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
向反應(yīng)后的溶液中加入硫酸100ml時(shí)白色沉淀達(dá)到最大量，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為Na₂SO₄，此時(shí)消耗的硫酸為0.1L×2mol/L=0.2mol，故n（Na）=2n（Na₂SO₄）=2n（H₂SO₄）=0.4mol，
金屬?zèng)]有剩余，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣7.84L，其物質(zhì)的量=

7.84L

22.4L/mol

=0.35mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒：n（Al）=

0.35mol×2-0.4mol×1

3

=0.1mol，故金屬的總質(zhì)量A₁=23g/mol×0.4mol+27g/mol×0.1mol=11.9g，
根據(jù)原子守恒知，當(dāng)沉淀最大時(shí)，n[Al（OH）₃]=n（Al）0.1mol，則m[Al（OH）₃]=0.1mol×78g/mol=7.8g，
繼續(xù)滴入H₂SO₄溶液，當(dāng)再加入xmlH₂SO₄溶液時(shí)沉淀恰好消失，此時(shí)溶液成分是Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，根據(jù)鈉原子、鋁原子、硫酸根守恒，可知沉淀恰好消失時(shí)消耗的硫酸為：n（H₂SO₄）=n（Na₂SO₄）+3n[Al₂（SO₄）₃]=0.2mol+3×（0.1mol×

1

2

）=0.35mol，故此時(shí)共加入硫酸體積=

0.35mol

2mol/L

=0.175L=175mL，故x=175mL-100mL=75mL，
將最終所得溶液蒸干灼燒得固體為Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，其質(zhì)量=m（Na）+m（Al）+m（SO₄^2-）=11.9g+0.35mol×96g/mol=45.5g，
綜上分析可知，①②④正確，③錯(cuò)誤，故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了混合物的有關(guān)計(jì)算，明確反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意利用守恒思想進(jìn)行解答，注意硫酸鋁溶液蒸干、灼燒時(shí)得到固體是硫酸鋁，而氯化鋁溶液蒸干灼燒時(shí)得到固體是氧化鋁，為易錯(cuò)點(diǎn)．