Question

11．常温下，将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL pH=14的溶液，然后用1mol/L的盐酸滴定，沉淀质量与消耗盐酸的体积关系如图所示，则下列选项正确的是（　　）

• A． 原合金质量为0.92g
• B． 产生氢气0.04mol
• C． 图中m值为1.56g
• D． 图中V₂为60 mL

Answer 1

分析 钠铝合金置于水中，合金全部溶解，发生反应：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，得到溶液pH=14，故剩余NaOH为0.02L×1mol/L=0.02mol．
用盐酸滴定，依次发生：NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓、Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，根据剩余NaOH计算V₁的值，计算生成氢氧化铝消耗HCl的体积，再结合方程式计算解答．

解答 解：钠铝合金置于水中，合金全部溶解，发生反应：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，得到溶液pH=14，故剩余NaOH为0.02L×1mol/L=0.02mol；
用盐酸滴定，依次发生：NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓、Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O．则：
     NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
0.02mol 0.02mol
故V₁=$\frac{0.02mol}{1mol/L}$=0.02L=20mL，
生成沉淀时消耗的盐酸为40mL-20mL=20mL，其物质的量为0.02L×1mol/L=0.02mol，
  NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓
0.02mol          0.02mol  0.02mol
A．由钠元素及铝元素守恒可知，合金的质量为0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g，故A错误；
B．由2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，生成氢气的物质的量为0.02mol+0.03mol=0.05mol，故B错误；
C．由上述计算可知，生成沉淀为0.02mol，其质量为0.02mol×78g/mol=1.56g，故C正确；
D．由Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O可知，溶解沉淀需要0.06molHCl，其体积为60mL，则V₂为40mL+60mL=100mL，故D错误，
故选：C．

点评 本题考查混合物有关计算，明确图象中各阶段发生的反应是解答本题的关键，难度中等．