Question

18．將9.6g的Na、Al混合固體投入足量水中，固體完全溶解，同時放出6.72L氣體（標準狀況）；接著往所得的溶液中緩慢滴加V mL 2mol/L的鹽酸．求：
（1）Na、Al的物質的量分別為多大？
（2）當V為何值時，生成沉淀的質量最大？

Answer 1

分析 （1）設出鈉和鋁的物質的量，根據反應方程式及生成氫氣的量列式計算；
（2）當鋁離子完全沉淀時，反應后的溶質為NaCl，根據質量守恒計算出消耗鹽酸的體積．

解答 解：（1）設鈉和鋁的物質的量分別為xmol、ymol
2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑
2             1
x            0.5x
2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑
2                      3
y                    1.5y
則：①23x+27y=9.6，
②0.5x+1.5y=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3，
根據①②解得：x=0.3mol、y=0.1mol，
答：混合物中鈉的物質的量為0.3mol，鋁為0.1mol；
（2）當鋁離子完全沉淀時，反應后的溶質為NaCl，根據質量守恒可知，氯化鈉的物質的量為0.3mol，則需要HCl的物質的量也是0.3mol，
所以需要2mol/L的鹽酸的體積為：$\frac{0.3mol}{2mol/L}$=0.15L=150mL，
答：當V=150時，生成沉淀的質量最大．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應原理及反應后溶質組成為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律在化學計算中的應用方法，試題培養(yǎng)了學生靈活應用基礎知識的能力．