Question

现有100mL的Al₂（SO₄）₃、MgSO₄混合溶液，其中c（Mg²⁺）=0.5mol/L，c（SO₄^2-）=2.0mol/L，向其中加入10.35g金属钠，并不断搅拌使之充分反应，使计算：
（1）产生的气体在标准情况下的体积．
（2）原混合溶液中Al³⁺的物质的量浓度．
（3）反应后所得沉淀的物质的量分别是多少？

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）Na与水反应生成氢氧化钠与氢气，根据n=

m

M

计算Na的物质的量，根据电子转移守恒计算生成氢气的物质的量，再根据V=nV_m计算氢气的体积；
（2）根据电荷守恒有：2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-）；
（3）生成的氢氧化钠又发生反应：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后发生反应Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，结合方程式计算．

解答： 解：（1）Na的物质的量为

10.35g

23g/mol

=0.45mol，Na与水反应生成氢氧化钠与氢气，根据电子转移守恒，生成氢气的物质的量为

0.45mol×1

2

=0.225mol，标况下氢气的体积为0.225mol×22.4L/mol=5.04L，
答：标况下生成氢气的体积为5.04L；
（2）根据电荷守恒有：2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），则：2×0.5mol/L+3c（Al³⁺）=2×2mol/L，解得c（Al³⁺）=1mol/L，
答：原混合溶液中Al³⁺的物质的量浓度为1mol/L；
（3）由钠元素守恒，生成NaOH为0.45mol，溶液中n（Mg²⁺）=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，n（Al³⁺）=0.1L×1mol/L=0.1mol，
Mg²⁺+2  OH^-═Mg（OH）₂↓
0.05mol 0.1mol  0.05mol
Al³⁺+3  OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol  0.1mol
剩余NaOH为0.45mol-0.1mol-0.3mol=0.05mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.05mol  0.05mol
故溶解的氢氧化铝为0.05mol，得到氢氧化铝为0.1mol-0.05mol=0.05mol，
故最终得到沉淀中有0.05mol Mg（OH）₂，0.05mol Al（OH）₃，
答：最终得到沉淀中有0.05mol Mg（OH）₂，0.05mol Al（OH）₃．

点评：本题考查混合物有关计算、镁铝化合物性质，（2）中注意利用电荷守恒计算，（3）中关键是明确发生的反应，难度中等．