Question

12．將0.05mol鎂、鋁混合物完全溶于100mL1mol/LH₂SO₄溶液中，再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液體積至80mL時，溶液中始終未產生沉淀，然后繼續滴加NaOH溶液則開始出現沉淀，當溶液中沉淀質量不再發生變化時，整個過程中至少需滴加NaOH溶液的體積為（　　）

• A． 120mL
• B． 150mL
• C． 200mL
• D． 220mL

Answer 1

分析 再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液體積至80mL時，溶液中始終未產生沉淀，然后繼續滴加NaOH溶液則開始出現沉淀，說明硫酸有剩余，據此可計算出金屬消耗硫酸的物質的量，然后列式計算出鎂、鋁的物質的量；當沉淀的質量不再變化時，溶質為偏鋁酸鈉和硫酸鈉，結合質量守恒定律計算出消耗氧化鈉的物質的量，進而計算需要氫氧化鈉溶液體積．

解答 解：“若滴加NaOH溶液體積至80mL時，溶液中始終未產生沉淀，然后繼續滴加NaOH溶液則開始出現沉淀”，說明硫酸有剩余，
80mL 1mol/L的氫氧化鈉溶液中含有氧化鈉的物質的量為：1mol/L×0.08L=0.08mol，0.08mol氧化鈉消耗硫酸的物質的量為：0.08mol×$\frac{1}{2}$=0.04mol，
則0.05mol鎂和鋁總共消耗硫酸的物質的量為：1mol/L×0.1L-0.04mol=0.06mol，
設混合物中含有Mg、鋁的物質的量分別為x、y，
則：x+y=0.05、x+1.5y=0.06，解得：x=0.03mol、y=0.02mol，
當溶液中沉淀質量不再發生變化時，此時溶質為偏鋁酸鈉和硫酸鈉，根據質量守恒定律可知：n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）、n（NaAlO₂）=n（Al），
故n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂）=n（Al）+2n（H₂SO₄）=2×0.1L×1mol/L+0.02mol=0.22mol，
所以需要氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.22mol}{1mol/L}$=0.22L=220mL，
故選D．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發生反應的實質為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在化學計算中的應用，試題培養了學生的化學計算能力．