Question

把一定量的Na₂O₂投入100mL 0.5mol/L的Al₂（SO4）₃溶液中得到沉淀5.85g，则Al₂（SO4）₃和Na₂O₂的物质的量之比是

 

．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：根据Na₂O₂先与水反应生成NaOH，然后Al₂（SO₄）₃溶液与NaOH的反应计算分析，100mL0.5mol/LAl₂（SO₄）₃全转化为沉淀的质量为：0.1L×0.5mol/L×2×78g/mol=7.8g，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，可知NaOH存在两种情况，一是不足，二是使Al（OH）₃部分溶解，以此计算．

解答： 解：Al₂（SO₄）₃物质的量为：0.1L×0.5mol/L=0.05mol，
在100ml 0.5mol/L的Al₂（SO₄）₃溶液与NaOH反应，如硫酸铝完全生成Al（OH）₃，则沉淀的质量为：0.1L×0.5mol/L×2×78g/mol=7.8g，而此时为5.85g，说明硫酸铝并没有完全转化为Al（OH）₃，此时n（Al（OH）₃）=

5.85g

78g/mol

=0.075mol，NaOH可能有两种情况，一是不足，二是使Al（OH）₃部分溶解，
 a．当NaOH不足时，
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
   0.225mol   0.075mol
又据Na元素守恒：Na₂O₂---------2NaOH
             0.1125mol       0.225mol
则Al₂（SO4）₃和Na₂O₂的物质的量之比为：0.05mol：0.1125mol=4：9       
b．当生成的NaOH使Al（OH）₃部分溶解，则
     ①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
0.05mol×2  0.3mol  0.1mol
     ②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
（0.1-0.075）mol  0.025mol
两步反应共反应NaOH为：0.3mol+0.025mol=0.325mol，
又据Na元素守恒：Na₂O₂---------2NaOH
              0.1625mol      0.325mol
则Al₂（SO4）₃和Na₂O₂的物质的量之比为：0.05mol：0.1625mol=4：13
故答案为：4：9或4：13．

点评：本题考查化学方程式的相关计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度中等，注意判断硫酸铝反应的程度，为解答本题的关键，用讨论法解答．