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(shí)放出6.72L氣體（標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)的量分別為多大？
（2）當(dāng)V為何值時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量最大？

Answer 1

分析 （1）設(shè)出鈉和鋁的物質(zhì)的量，根據(jù)反應(yīng)方程式及生成氫氣的量列式計(jì)算；
（2）當(dāng)鋁離子完全沉淀時(shí)，反應(yīng)后的溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算出消耗鹽酸的體積．

解答 解：（1）設(shè)鈉和鋁的物質(zhì)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(jù)①②解得：x=0.3mol、y=0.1mol，
答：混合物中鈉的物質(zhì)的量為0.3mol，鋁為0.1mol；
（2）當(dāng)鋁離子完全沉淀時(shí)，反應(yīng)后的溶質(zhì)為NaCl，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，氯化鈉的物質(zhì)的量為0.3mol，則需要HCl的物質(zhì)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(dāng)V=150時(shí)，生成沉淀的質(zhì)量最大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)原理及反應(yīng)后溶質(zhì)組成為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力．