Question

将质量为w₁g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V₁ L．向溶液中逐滴加入浓度为a mol/L的HCl溶液，过程中有白色沉淀生成后又逐渐溶解，当沉淀恰好消失时所加HCl溶液体积为V₂ L．将溶液蒸干灼烧得固体w₂g．下列所列关系式中正确的是（　　）

• A、35.5a V₂=w₂-w₁
• B、n（Na）=a V₂
• C、n（Na）+3n（Al）=

  2V1

  22.4

• D、a V₂=

  V1

  11.2

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

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↑，加入盐酸体积为V₂L时，溶液的溶质为NaCl和AlCl₃，在蒸干并灼烧过程中发生反应为：AlCl₃+3H₂O═Al（OH）₃+3HCl，2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，最后得到的固体为NaCl和Al₂O₃，以此进行计算，
A．w₂为NaCl和l₂O₃的质量，则w₂-w₁为部分氯离子和氧元素的质量，而35.5a V₂为HCl中氯离子的质量，则35.5aV₂≠w₂-w₁；
B．沉淀恰好消失时反应生成了NaCl和AlCl₃，则钠离子的物质的量小于氯离子，据此进行解答；
C．根据方程式2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑计算判断；
D．aV₂可以表示氯离子物质的量，根据电荷守恒可知：氯离子物质的量等于金属提供电子物质的量．

解答： 解：将质量为W₁g的钠、铝混合物投入一定量的水中充分反应，反应的化学方程式为：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，
向溶液中加入盐酸至过程中有白色沉淀产生后又逐渐溶解，当沉淀恰好消失时，溶液成分是NaCl和AlCl₃，将溶液蒸干并充分灼烧得到固体w₂g，在蒸干并灼烧过程中发生反应为：AlCl₃+3H₂O═Al（OH）₃+3HCl，2Al（OH）₃

△   .

Al₂O₃+3H₂O，最后得到的固体为NaCl和Al₂O₃，
A．将溶液蒸干灼烧得w₂g固体，应为NaCl和Al₂O₃的混合物，已知2molAlCl₃的质量为2mol×133.5g/mol=267g，1molAl₂O₃的质量为102g，则有35.5aV₂＞（w₂-w₁）（其中35.5aV₂为Cl原子的质量，（w₂-w₁）为氯化钠中Cl元素和氧化铝中O原子的质量），故A错误；
B．aV₂为氯化氢中氯离子的物质的量，由于反应生成了氯化铝和氯化钠，则钠离子的物质的量小于氯离子，所以n（Na）＜a V₂，故B错误；
C．由2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑可知，

1

2

n（Na）+

3

2

n（Al）=

V1

22.4

，故n（Na）+3n（Al）=

V1

11.2

mol，故C正确；
D．aV₂可以表示氯离子物质的量，根据电荷守恒可知：氯离子物质的量等于金属提供电子物质的量，则：aV₂=

V1

22.4

×2=

V1

11.2

，故D正确；
故选CD．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，本题注意根据反应的有关化学方程式进行计算，注意将溶液蒸干并充分灼烧得到固体w₂g，最后得到的固体为NaCl和Al₂O₃．