Question

10．一块表面被氧化的铝分成两等份，若向其中一份中滴加1mol•L^-1 的NaOH溶液，向另一份中滴加x mol•L^-1的稀盐酸，产生氢气的物质的量与所加NaOH溶液、稀盐酸的体积关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）

• A． 该铝块的总质量为16.92 g
• B． a=200
• C． b=780
• D． 该铝块中氧化铝与铝单质的物质的量之比为3：20

Answer 1

分析 向其中一份中滴加1mol•L^-1的NaOH溶液，铝样品表面的Al₂O₃先与NaOH溶液反应生成NaAlO₂，根据图示可知溶解Al₂O₃消耗了60mL 1mol/LNaOH溶液，则生成n（NaAlO₂）为1mol/L×0.06L=0.06mol，根据Al原子守恒可知n（Al₂O₃）=0.03mol，每份样品中m（Al₂O₃）为：102g/mol×0.03mol=3.06g；
样品中Al与NaOH、HCl反应生成n（H₂）=0.3mol，根据电子守恒可知n（Al）为：$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，每份样品中Al的质量为：27g/mol×0.2mol=5.4g；则每份样品的质量为：3.06g+5.4g=8.46g，该铝块的总质量为：8.46g×2=16.92g；
0.03molAl₂O₃与盐酸反应生成AlCl₃，则溶解样品中的Al₂O₃消耗的n（HCl）为：0.03mol×6=0.18mol，则该C（HCl）=$\frac{0.18mol}{0.18L}$=1mol/L；生成0.3mol氢气消耗n（HCl）为0.6mol，消耗该V（HCl）=$\frac{0.6mol}{1mol/L}$=0.6L，则b=0.6L+0.18LmL=0.78L；
a点时所有Al元素都恰好转化成NaAlO₂，则a点时n（NaAlO₂）=0.06mol+0.2mol=0.26mol，则消耗V（NaOH）=$\frac{0.26mol}{1mol/L}$=0.26L=260mL．

解答 解：向其中一份中滴加1mol•L^-1的NaOH溶液，铝样品表面的Al₂O₃先与NaOH溶液反应生成NaAlO₂，根据图示可知溶解Al₂O₃消耗了60mL 1mol/LNaOH溶液，则生成n（NaAlO₂）为1mol/L×0.06L=0.06mol，根据Al原子守恒可知n（Al₂O₃）=0.03mol，每份样品中m（Al₂O₃）为：102g/mol×0.03mol=3.06g；
样品中Al与NaOH、HCl反应生成n（H₂）=0.3mol，根据电子守恒可知n（Al）为：$\frac{0.3mol×2}{3}$=0.2mol，每份样品中Al的质量为：27g/mol×0.2mol=5.4g；则每份样品的质量为：3.06g+5.4g=8.46g，该铝块的总质量为：8.46g×2=16.92g；
0.03molAl₂O₃与盐酸反应生成AlCl₃，则溶解样品中的Al₂O₃消耗的n（HCl）为：0.03mol×6=0.18mol，则该C（HCl）=$\frac{0.18mol}{0.18L}$=1mol/L；生成0.3mol氢气消耗n（HCl）为0.6mol，消耗该V（HCl）=$\frac{0.6mol}{1mol/L}$=0.6L，则b=0.6L+0.18LmL=0.78L=780mL；
a点时所有Al元素都恰好转化成NaAlO₂，则a点时n（NaAlO₂）=0.06mol+0.2mol=0.26mol，则消耗V（NaOH）=$\frac{0.26mol}{1mol/L}$=0.26L=260mL；
A．通过以上分析知，该铝块的总质量为16.92 g，故A正确；
B．通过以上分析知，a=260，故B错误；
C．通过以上分析知，b=780，故C正确；
D．样品中氧化铝与铝的物质的量之比为：0.03mol：0.2mol=3：20，故D正确；
故选B．

点评 本题考查化学方程式有关计算，明确各个点中溶质是解本题关键，注意氧化铝、铝性质的特殊性，题目难度中等．