Question

将混有氧化钠的过氧化钠慢慢加到200mL 1mol/L AlCl₃溶液中，充分反应后产生沉淀7.8g，则加入这种混合物的质量可能是

 

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Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,钠的重要化合物,镁、铝的重要化合物

专题：几种重要的金属及其化合物

分析：200mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.2L×1mol/L=0.2mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.2mol×78g/mol=15.6g＞7.8g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀，另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，结合方程式计算消耗氢氧化钠物质的量，再根据Na离子守恒计算计算氧化钠、过氧化钠的总物质的量，利用极限法计算固体质量范围．

解答： 解：200mL 1mol/L的AlCl₃溶液中氯化铝的物质的量=0.2L×1mol/L=0.2mol，若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀，则氢氧化铝沉淀的质量=0.2mol×78g/mol=15.6g＞7.8g，说明有两种情况：一为沉淀不完全，只生成Al（OH）₃沉淀，另一种情况为沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，
n[Al（OH）₃]=

7.8g

78g/mol

=0.1mol，
①若碱不足，由Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓可知，NaOH的物质的量为0.1mol×3=0.3mol，根据钠离子守恒可知：n（Na₂O）+n（Na₂O₂）=

0.3mol

2

=0.15mol，
只有氧化钠时，质量最小，故m（最小）=0.15mol×62g/mol=9.3g，
只有过氧化钠时，质量最大，故m（最大）=0.15mol×78g/mol=11.7g，
由于为氧化钠、过氧化钠混合物，故9.3g＜m（混合物）＜11.7g，
②沉淀部分溶解，既生成Al（OH）₃沉淀，又生成NaAlO₂，则：
Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓
0.2mol 0.6mol 0.2mol
溶解的氢氧化铝为0.2mol-0.1mol=0.1mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.1mol 0.1mol
则NaOH的物质的量为0.6mol+0.1mol=0.7mol，
根据钠离子守恒可知：n（Na₂O）+n（Na₂O₂）=

0.7mol

2

═0.35mol，
只有氧化钠时，质量最小，故m（最小）=0.35mol×62g/mol=16.1g，
只有过氧化钠时，质量最大，故m（最大）=0.35mol×78g/mol=27.3g，
由于为氧化钠、过氧化钠混合物，故16.1g＜m（混合物）＜27.3g，
故答案为：9.3g＜m（混合物）＜11.7g或16.1g＜m（混合物）＜27.3g．

点评：本题考查混合物计算，涉及过量计算与讨论计算，注意利用极限法确定固体质量，关键是根据氯化铝与氢氧化铝的量判断发生的反应，题目难度中等．