Question

6．將1.05g由鋁和過(guò)氧化鈉的混合物放入一量的水中，充分反應(yīng)后固體無(wú)剩余．再向其中慢慢滴加50mL 1mo1/L的鹽酸，可恰好使反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的沉淀溶解．
（1）要使混合物溶于水無(wú)剩余，則n（Al） 與 n（Na₂O₂）的關(guān)系須滿足2n（Al）≤n（Na₂O₂）；
（2）寫(xiě)出沉淀溶解的離子方程式：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（3）求原混合物中鋁、過(guò)氧化鈉的質(zhì)量；
（4）求滴加鹽酸過(guò)程中開(kāi)始出現(xiàn)沉淀時(shí)鹽酸的體積．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)方程式找出使混合物溶于水無(wú)剩余，則n（Al） 與 n（Na₂O₂）的關(guān)系；
（2）氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水；
（3）Al與Na₂O₂在水中發(fā)生的反應(yīng)分別為2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑和2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，加入鹽酸后又發(fā)生了反應(yīng)NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl、Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，可得反應(yīng)的關(guān)系式：Al～NaAlO₂～Al（OH）₃～AlCl₃～3HCl，Na₂O₂～2NaOH～2NaCl～2HCl，根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式來(lái)列式計(jì)算；
（4）開(kāi)始生成沉淀時(shí)，原溶液中的氫氧化鈉恰好被鹽酸中和，根據(jù)（3）得出剩余氫氧化鈉的物質(zhì)的量，再計(jì)算出消耗鹽酸的體積．

解答 解：（1）Al與Na₂O₂在水中發(fā)生的反應(yīng)分別為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，要使混合物溶于水無(wú)剩余，則n（Al） 與 n（Na₂O₂）的關(guān)系須滿足，則鋁的物質(zhì)的量必須≤鈉離子的物質(zhì)的量，即：2n（Al）≤n（Na₂O₂），
故答案為：2n（Al）≤n（Na₂O₂）；      
（2）生成的沉淀為氫氧化鋁，氫氧化鋁能夠溶于鹽酸，反應(yīng)的離子方程式為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+3H⁺=Al³⁺+3H₂O；
（3）Al與Na₂O₂在水中發(fā)生的反應(yīng)分別為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑、2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
加入鹽酸后又發(fā)生了反應(yīng)：NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl、Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，
最后所得溶液中的溶質(zhì)是NaCl和AlCl₃，
綜合上述五個(gè)化學(xué)方程式可得如下關(guān)系式：Al～NaAlO₂～Al（OH）₃～AlCl₃～3HCl，Na₂O₂～2NaOH～2NaCl～2HCl，
設(shè)原混合物中xmolAl，有ymolNa₂O₂，則依關(guān)系式
 Al～3HCl         Na₂O₂～2HCl
x     3x           y     2y
結(jié)合題給數(shù)據(jù)可建立等式：27x+78y=1.05 ①、3x+2y=1×50×10^-3 ②，
聯(lián)立①②兩式解得：x=y=0.01mol，
則Al的質(zhì)量為：0.01mol×27×g/mol=0.27g，Na₂O₂的質(zhì)量為：0.01mol×78g/mol=0.78g，
答：原混合物中A 的質(zhì)量為0.27g，Na₂O₂的質(zhì)量為0.78g；
（4）開(kāi)始出現(xiàn)沉淀時(shí)，原溶液中剩余的氫氧化鈉恰好被鹽酸中和，根據(jù)（3）可知，0.01mol過(guò)氧化鈉完全反應(yīng)生成0.02molNaOH，而0.01mol鋁消耗0.01molNaOH，故反應(yīng)后剩余0.01molNaOH，中和0.01molNaOH需要消耗0.01molHCl，則消耗1mo1/L的鹽酸的體積為：V（HCl）=$\frac{0.01mol}{1mol/L}$=0.01L=10mL，
答：滴加鹽酸過(guò)程中開(kāi)始出現(xiàn)沉淀時(shí)鹽酸的體積為10mL．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，試題知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力，注意掌握關(guān)系式法在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用．