Question

14．金屬及其化合物在化學中扮演著重要的角色，同學們應該熟練掌握它們的性質．
（1）鈉與水反應時，鈉漂浮在水面上．甲同學用刺有小孔的鋁箔將4.6g的鈉包裹，而后投入到水中，使鈉沉入水底與水（足量）反應．該過程中發生反應的離子方程式有2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑、2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，充分反應生成的氣體體積大于（填“大于”、“小于”或“等于”）2.24L（標準狀況下）．
（2）乙同學將足量的銅粉投入到500mL18.4mol/L的濃硫酸中并加熱制取SO₂，寫出該反應的化學方程式Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，生成的SO₂物質的量小于4.6mol的原因是隨著反應的進行硫酸濃度逐漸減小，反應停止．
（3）丙同學向MgCl₂、AlCl₃的混合溶液中逐滴滴加2mol/L的NaOH溶液，并繪制出沉淀與NaOH溶液體積的關系圖象如圖，則a=19.4，b=11.6．

Answer 1

分析 （1）Na與水反應生成NaOH和氫氣，Al與NaOH溶液反應也生成氫氣；
（2）Cu與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，Cu與稀硫酸不反應；
（3）在AlCl₃和MgCl₂的混合溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀逐漸增加，當沉淀達到最大量后，氫氧化鋁沉淀開始溶解，然后根據圖象中數據列式計算即可．

解答 解：（1）鈉與水發生的離子反應方程式為：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，n（Na）=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，生成氫氣的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子反應方程式為：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，則充分反應生成的氣體體積大于2.24L，
故答案為：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑、2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑；大于；
（2）發生反應：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，n（H₂SO₄）=0.5L×18.4mol/L=9.2mol，由反應可知生成的SO₂物質的量為4.6mol，但Cu與稀硫酸不反應，則生成的SO₂物質的量小于4.6mol，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；隨著反應的進行硫酸濃度逐漸減小，反應停止；
（3）設氯化鋁的物質的量濃度為x，氯化鎂的濃度為y，
溶解氫氧化鋁的反應為Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，總共消耗了400mL-350mL=50mLNaOH溶液，n（NaOH）=0.05L×2mol/L=0.1mol，則氫氧化鋁的物質的量為0.1mol；生成沉淀最大時發生Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，共消耗NaOH為0.35L×2mol/L=0.7mol，則
   Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
0.1mol  0.3mol  0.1mol        
  Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓
 0.2mol 0.4mol  0.2mol
則生成沉淀為0.1mol+0.2mol=0.3mol，
可知a=0.1mol×78g/mol+0.2mol×58g/mol=19.4，b=0.2mol×58g/mol=11.6，
故答案為：19.4；11.6．

點評 本題考查金屬及化合物的性質，為高頻考點，把握發生的反應及現象、物質的量關系為解答的關鍵，側重分析與應用、計算能力的考查，題目難度不大．