Question

17．8.1g的金屬鋁中先加入4mol/L的250mL的鹽酸中，再向反應(yīng)后的溶液中逐漸加入濃度為4mol•L^-1的NaOH溶液，若產(chǎn)生7.8g白色沉淀，則加入的NaOH溶液的體積可能為多少mL．

Answer 1

分析 8.1gAl的物質(zhì)的量為$\frac{8.1g}{27g/mol}$=0.3mol，HCl物質(zhì)的量為0.25mol×4mol/L=1mol，由2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑可知，Al完全反應(yīng)，鹽酸有剩余，向反應(yīng)后的溶液中逐漸加入NaOH溶液，反應(yīng)生成氫氧化鋁為$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol＜0.3mol，說明有兩種情況：（1）反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為AlCl₃和NaCl，（2）若加入的NaOH過量，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaAlO₂和NaCl，再結(jié)合原子守恒計算解答．

解答 解：8.1gAl的物質(zhì)的量為$\frac{8.1g}{27g/mol}$=0.3mol，HCl物質(zhì)的量為0.25mol×4mol/L=1mol，由2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑可知，Al完全反應(yīng)，鹽酸有剩余，向反應(yīng)后的溶液中逐漸加入NaOH溶液，反應(yīng)生成氫氧化鋁為$\frac{7.8g}{78g/mol}$=0.1mol＜0.3mol，說明有兩種情況：
（1）反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為AlCl₃和NaCl，
由Al原子守恒，溶液中的AlCl₃為0.3mol-0.1mol=0.2mol，
根據(jù)氯原子守恒：n（NaCl）=1mol-0.2×0.3mol=0.4mol，
根據(jù)Na原子守恒：n（NaOH）=0.4mol，
故V（NaOH）=$\frac{0.4mol}{4mol/L}$=0.1L，即為100mL，
（2）若加入的NaOH過量，反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)為NaAlO₂和NaCl，
則溶液中的NaAlO₂為0.3mol-0.1mol=0.2mol，
根據(jù)氯原子守恒：n（NaCl）=n（HCl）=1mol，
根據(jù)Na原子守恒：n（NaOH）=1.2mol
V（NaOH）=$\frac{1.2mol}{4mol/L}$=0.3L，即為300mL，
答：加入的NaOH溶液的體積可能為100mL或300mL．

點評 本題考查方程式的有關(guān)計算，題目難度中等，關(guān)鍵是根據(jù)氯化鋁與氫氧化鋁的量討論判斷發(fā)生后溶液中溶質(zhì)，再結(jié)合守恒法計算解答，側(cè)重考查學(xué)生分析計算能力．