Question

將鈉、鋁混合物（質量A₁g）投入一定量的水中充分反應，金屬沒有剩余，共收集到標準狀況下的氣體7.84L．向溶液中逐滴加入濃度為2mol?L^-1的H₂SO₄溶液，至100ml時白色沉淀達到最大量．繼續(xù)滴入H₂SO₄溶液，當加入H₂SO₄溶液的體積為xml時沉淀恰好消失．將所得溶液蒸干灼燒得固體A₂g．下列關系式中不正確的是（　　）

A、沉淀達到最大量時溶液中的溶質為Na₂SO₄、NaHSO₄

B、x=75ml

C、A₁=11.9

D、白色沉淀最大量為7.8g

Answer 1

分析：將質量為A₁g的鈉、鋁混合物投入一定量的水中充分反應，反應的化學方程式為：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，向溶液中加入硫酸至過程中有白色沉淀產生后又逐漸溶解，當沉淀恰好消失時，溶液成分是Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，將溶液蒸干并充分灼燒得到固體A₂g，硫酸鋁溶液蒸干過程中，硫酸不揮發(fā)，所以最后得到的固體是Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃．

解答：解：A．將鈉、鋁混合物投入水中，發(fā)生的反應為2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，向溶液中加入硫酸，當沉淀量最大時，發(fā)生的反應為2H₂O+2NaAlO₂+H₂SO₄=2 Al（OH）₃↓+Na₂SO₄，溶液中的溶質是Na₂SO₄，故A錯誤；
B．當沉淀的量最大時，溶液中的溶質是硫酸鈉，根據(jù)Na₂SO₄中鈉離子和硫酸根離子的關系得n（Na）=2n（H₂SO₄）=0.4mol，根據(jù)轉移電子相等得n（Al）=

7.84L 22.4L/mol ×2-0.4mol×1

3

=0.1mol，
根據(jù)鋁原子守恒得n（ Al（OH）₃）=0.1mol，根據(jù)2Al（OH）₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+6H₂O知，需要硫酸的物質的量為0.15mol，則硫酸體積=

0.15mol

2mol/L

=75mL，
故B正確；
C．通過以上分析知，n（Na）=0.4mol，n（Al）=0.1mol，所以A₁=23g/mol×0.4mol+27g/mol×0.1mol=11.9g，故C正確；
D．根據(jù)原子守恒知，當沉淀最大時，n（ Al（OH）₃）=0.1mol，則m（ Al（OH）₃）=0.1mol×78g/mol=7.8g，故D正確；
故選A．

點評：本題考查了混合物的有關計算，明確反應過程中發(fā)生的反應是解本題關鍵，再根據(jù)原子守恒、方程式來分析解答，注意硫酸鋁溶液蒸干、灼燒時得到固體是硫酸鋁，而氯化鋁溶液蒸干灼燒時得到固體是氧化鋁，為易錯點．