题目内容

向100 mL水中投入K和Al共15 g,充分反应后,剩余金属为1.8 g
(1)计算放出H2多少升(标准状况下)
(2)过滤出未反应的金属,向滤液中逐滴加入4 mol/L 的 H2SO4 溶液,生成沉淀的最大值是多少,此时消耗 H2SO4 溶液的体积是多少?
(3)生成沉淀后,再加入H2SO4 溶液,使沉淀刚好完全溶解,此时消耗  H2SO4 溶液的体积是多少?
(1)V(H2)=8.96L  (2) 15.6g.  V(H2SO4)="25" ml      (3) 100 ml。

试题分析:向水中投入K和Al,发生反应:2K+2H2O=2KOH+H2↑;2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑。剩余金属是Al .由方程式中的反应关系可以看出反应的钾、铝的物质的量相等。假设为X,则39X+27X=15 -1.8=13.2.解得X=0.2mol.放出的氢气的体积是(0.1+0.3)×22.4mol/L=8.96L(2)H2O+H++AlO2-=Al(OH)3↓于n(AlO2-)=n(Al)=0.2mol.所以沉淀达到最大值时质量是:m=n·M="0.2mol×78g/mol=15.6g." 消耗硫酸n(H2SO4)=1/2n(H+)=0.1mol。V=n/C=0.1mol÷4 mol/L =0.025L=25ml.(3)沉淀刚好完全溶解时,溶液中只有K2SO4和Al2(SO4)3由电荷守恒有:2n(SO42- )=3n(Al3+)+n(K+),所以有n(H2SO4)=3/2n(Al)+1/2n(K) 解得n(SO42- )=0.4mol.  n(H2SO4)=n(SO42- )=0.4mol.所以V=V=n/C=0.4mol÷4 mol/L =0.1L=100ml.
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