Question

11．常溫下，將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL pH=14的溶液，然后用1mol/L的鹽酸滴定，沉淀質量與消耗鹽酸的體積關系如圖所示，則下列選項正確的是（　　）

• A． 原合金質量為0.92g
• B． 產生氫氣0.04mol
• C． 圖中m值為1.56g
• D． 圖中V₂為60 mL

Answer 1

分析 鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，發生反應：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，得到溶液pH=14，故剩余NaOH為0.02L×1mol/L=0.02mol．
用鹽酸滴定，依次發生：NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓、Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，根據剩余NaOH計算V₁的值，計算生成氫氧化鋁消耗HCl的體積，再結合方程式計算解答．

解答 解：鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，發生反應：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，得到溶液pH=14，故剩余NaOH為0.02L×1mol/L=0.02mol；
用鹽酸滴定，依次發生：NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓、Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O．則：
     NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
0.02mol 0.02mol
故V₁=$\frac{0.02mol}{1mol/L}$=0.02L=20mL，
生成沉淀時消耗的鹽酸為40mL-20mL=20mL，其物質的量為0.02L×1mol/L=0.02mol，
  NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓
0.02mol          0.02mol  0.02mol
A．由鈉元素及鋁元素守恒可知，合金的質量為0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g，故A錯誤；
B．由2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，生成氫氣的物質的量為0.02mol+0.03mol=0.05mol，故B錯誤；
C．由上述計算可知，生成沉淀為0.02mol，其質量為0.02mol×78g/mol=1.56g，故C正確；
D．由Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O可知，溶解沉淀需要0.06molHCl，其體積為60mL，則V₂為40mL+60mL=100mL，故D錯誤，
故選：C．

點評 本題考查混合物有關計算，明確圖象中各階段發生的反應是解答本題的關鍵，難度中等．