Question

將一定量的鋁粉置于NaOH溶液中，鋁粉全部溶解，得到20mL pH=14的溶液，然后用1mol?L^-1的鹽酸滴定，沉淀質(zhì)量（g）與消耗鹽酸的體積（mL）關系如圖所示，則下列選項正確的是（　�。�

• A、原鋁粉質(zhì)量為0.27g
• B、標準狀況下產(chǎn)生氫氣448mL
• C、圖中x的值為1.56g
• D、圖中V₂的值為60mL

Answer 1

考點：離子方程式的有關計算

專題：

分析：將一定量的鋁粉置于NaOH溶液中，2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，由圖象可知，加入鹽酸沒有立即產(chǎn)生沉淀，故首先發(fā)生反應NaOH+HCl═NaCl+H₂O，該階段消耗鹽酸20mL，然后發(fā)生反應NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氫氧化鋁沉淀，40mL時沉淀達最大值，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，該階段消耗鹽酸體積為40mL-20mL=20mL，根據(jù)方程式計算n[Al（OH）₃]，根據(jù)鋁元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]，最后發(fā)生反應Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，根據(jù)氫氧化鋁的物質(zhì)的量計算該階段消耗鹽酸的體積，
A．根據(jù)m=nM計算Al合金的質(zhì)量；
B．根據(jù)Al的物質(zhì)的量，計算生成氫氣的體積，再根據(jù)V=nVm計算生成的氫氣的體積；
C．根據(jù)氫氧化鋁的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算氫氧化鋁的質(zhì)量；
D．溶解氫氧化鋁消耗的鹽酸體積與40mL之和為V₂的值；

解答： 解：由圖象可知，向20mL pH=14的溶液中加鹽酸，先發(fā)生NaOH+HCl═NaCl+H₂O，然后發(fā)生反應NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氫氧化鋁沉淀，40mL時沉淀達最大值，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉元素守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=0.04L×1mol/L=0.04mol，該階段消耗鹽酸體積為40mL-20mL=20mL，根據(jù)方程式計算n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.02L×1mol/L=0.02mol，根據(jù)鋁元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]=0.02mol，
最后發(fā)生反應Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.02mol×3=0.06mol，故該階段消耗的鹽酸體積為

0.06mol

1mol/L

=0.06L=60mL，
A．由上述分析可知，Al的質(zhì)量為0.02mol×27g/mol=0.54g，故A錯誤；
B．0.02molAl生成氫氣為0.02mol×

3

2

=0.03mol，其標況下的體積為0.03mol×22.4L/mol=6.72L，故B錯誤；
C．由上述計算可知，生成沉淀為0.02mol，其質(zhì)量為0.02mol×78g/mol=1.56g，故C正確；
D．由上述計算可知，溶解氫氧化鋁消耗鹽酸的體積為60mL，則V₂為40mL+60mL=100mL，故D錯誤；
故選C．

點評：本題考查鋁的有關計算及偏鋁酸鈉的化學性質(zhì)等，明確發(fā)生的化學反應及反應與圖象的對應關系是解答本題的關鍵，注意利用元素守恒的方法來解答，難度中等．