Question

2．將一定質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2mol/L的鹽酸滴定，可得到沉淀量與消耗的鹽酸體積關系如圖：則反應過程中產生氫氣的總體積為2.016L（標準狀況）

Answer 1

分析 由圖可知加入鹽酸不與立刻生成沉淀，說明鹽酸先中和氫氧化鈉，故合金全部溶解所得溶液為氫氧化鈉與偏鋁酸鈉混合溶液，溶液中n（Na⁺）=n（OH^-）+n（AlO₂^-），當加入鹽酸30mL時，沉淀量最大，此時溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)氯元素守恒有n（NaCl）=n（HCl），根據(jù)鈉元素守恒有n（NaCl）=n（Na）=n（Na⁺），PH=14的溶液中c（OH^-）=1mol/L，計算n（AlO₂^-），n（Al）=n（AlO₂^-），根據(jù)電子轉移守恒計算n（H₂），再根據(jù)V=nVm計算氫氣體積．

解答 解：由圖可知加入鹽酸不與立刻生成沉淀，說明鹽酸先中和氫氧化鈉，故合金全部溶解所得溶液為氫氧化鈉與偏鋁酸鈉混合溶液，溶液中n（Na⁺）=n（OH^-）+n（AlO₂^-），當加入鹽酸30mL時，沉淀量最大，此時溶液為氯化鈉溶液，根據(jù)氯元素守恒有n（NaCl）=n（HCl）=0.03L×2mol/L=0.06mol，根據(jù)鈉元素守恒有n（NaCl）=n（Na）=n（Na⁺）=0.06mol，pH=14的溶液中c（OH^-）=1mol/L，含有氫氧根離子的物質的量為：n（OH^-）=0.02L×1mol/L=0.02mol，
所以n（AlO₂^-）=0.06mol-0.02mol=0.04mol，所以n（Al）=n（AlO₂^-）=0.04mol，根據(jù)電子轉移守恒可知：n（H₂）×2=n（Na）×1+n（Al）×3，即2n（H₂）=0.06mol+0.04mol×3=0.18mol，解得：n（H₂）=0.09mol，
生成氫氣在標況下的體積為：V（H₂）=0.09mol×22.4L/mol=2.016L，
故答案為：2.016．

點評 本題考查混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應的實質為解答關鍵，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．