Question

17．将质量为m₁g的钠、铝混合物投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体11.2L．向溶液中逐滴加入浓度为4mol•L^-1的HCl溶液，至100mL时白色沉淀达到最大量．继续滴入HCl溶液，当加入HCl溶液体积VmL时沉淀恰好消失．将所得溶液蒸干灼烧得固体m₂g．下列关系式中不正确的是（　　）

• A． V=150 mL
• B． m₁=14.6g
• C． 白色沉淀最大量为15.6g
• D． m₂=10.2g

Answer 1

分析 钠、铝共融物投入一定量的水中可发生：2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，向其溶液中逐滴加入加入盐酸发生的反应为NaAlO₂+HCl（少量）+H₂O=Al（OH）₃↓+NaCl，当盐酸体积为VmL时，Al（OH）₃↓+3HCl=AlCl₃+H₂O，故最终溶液的溶质为NaCl和AlCl₃，液蒸干灼烧得固体为NaCl和Al₂O₃，据此进行分析．

解答 解：A．当沉淀的量最大时，溶液中的溶质是NaCl，根据NaCl中钠离子和氯离子的关系得n（Na）=n（Cl）=0.1L×4mol•L^-1=0.4mol，根据转移电子相等得n（Al）=$\frac{\frac{11.2L}{22.4L/mol}×2-0.4mol×1}{3}$=0.2mol，
根据铝原子守恒得n（ Al（OH）₃）=0.2mol，根据Al（OH）₃↓+3HCl=AlCl₃+H₂O，知，需要盐酸的物质的量为0.6mol，则盐酸体积=$\frac{0.6mol}{4mol/L}$=150ml，故A正确；
B．通过以上分析知，n（Na）=0.4mol，n（Al）=0.2mol，所以m₁=23g/mol×0.4mol+27g/mol×0.2mol=14.6g，故B正确；
C．．通过以上分析知，n（ Al（OH）₃）=0.2mol，故m（ Al（OH）₃）=0.2mol×78g/mol=15.6g，故C正确；
D．m₂为NaCl和Al₂O₃，根据元素守恒n（NaCl）=n（Na）=0.4mol，n（Al₂O₃）=$\frac{1}{2}$n（ Al（OH）₃）=0.2mol×$\frac{1}{2}$=0.1mol，故m₂=m（NaCl）+m（Al₂O₃）=0.4mol×58.5g/mol+0.1mol×102g/mol=33.6g，故D错误；
故选D．

点评 本题考查了混合物的有关计算，明确反应过程中发生的反应是解本题关键，再根据原子守恒、方程式来分析解答，注意氯化铝溶液蒸干灼烧时得到固体是氧化铝，为易错点．