题目内容

19．下列两种方案制备氢氧化铝
Ⅰ：2.7gAl $\stackrel{100mL稀盐酸}{→}$X溶液 $\stackrel{NaOH溶液}{→}$氢氧化铝
Ⅱ2.7gAl $\stackrel{100mLNaOH溶液}{→}$Y溶液 $\stackrel{稀盐酸}{→}$氢氧化铝
已知所用的稀盐酸与NaOH溶液均为3mol/L．如图是向X溶液与Y溶液中分别加入NaOH溶液或稀盐酸时产生沉淀的质量与加入溶液体积之间的关系．相关说法正确的是（　　）
A．方案二比方案一生成更多的气体
B．a曲线表示的是向Y溶液中加入稀盐酸溶液
C．在M点时，两种方案中所得溶液的溶质质量分数相同
D．M点以后，a、b两条曲线将重合为一条

分析 方案I会发生反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl；
方案Ⅱ会发生反应：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑、NaAlO2+HCl+H2=Al（OH）3↓+NaCl；
铝的物质的量=$\frac{2.7g}{27g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=n（NaOH）=3mol•L-1×0.1L=0.3mol，根据反应方程式，可知方案I中Al与HCl恰好反应，方案Ⅱ中NaOH有剩余．
A．根据方程式计算进行计算；
B．方案I中再滴加NaOH，立即生成沉淀，方案Ⅱ中再加入HCl，先中和剩余的NaOH，再反应生成氢氧化铝沉淀；
C．M点最终均为NaCl溶液，溶液体积不变，生成NaCl相等；
D．发生反应：Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，氢氧化铝溶解消耗盐酸与氢氧化钠溶液体积不相等．

解答 解：方案I会发生反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑、AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl；
方案Ⅱ会发生反应：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑、NaAlO2+HCl+H2=Al（OH）3↓+NaCl；
铝的物质的量=$\frac{2.7g}{27g/mol}$=0.1mol，n（HCl）=n（NaOH）=3mol•L-1×0.1L=0.3mol，根据反应方程式，可知方案I中Al与HCl恰好反应，方案Ⅱ中NaOH有剩余．
A．Al完全反应，根据方程式可知生成氢气的体积相等，故A错误；
B．方案I中再滴加NaOH，立即生成沉淀，方案Ⅱ中再加入HCl，先中和剩余的NaOH，再反应生成氢氧化铝沉淀，故所以a曲线表示的是向X溶液中加入NaOH溶液，故B错误；
C．M点最终均为NaCl溶液，溶液体积不变，生成NaCl相等，故在M点时，两方案中所得溶液的溶质质量分数相同，故C正确；
D．发生反应：Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，Al（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O，氢氧化铝溶解消耗盐酸与氢氧化钠溶液体积不相等，M点以后，a、b两条曲线不能重合为一条，故D错误，
故选C．

点评 本题以氢氧化铝制备方案为载体，考查化学方程式计算、化学反应图象问题等，明确发生的反应是解题关键，难度中等．

练习册系列答案
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10．下列离子方程式书写正确的是（　　）
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3．金属及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途．回答下列问题：
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（4）铝的晶胞是面心立方结构（如右图），
①铝原子核外运动状态不同的电子数是13．
②若此晶胞的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数为NA，请用d 和NA来表示此晶胞中两个铝原子最近的距离$\frac{\sqrt{2}}{2}$$\root{3}{\frac{108}{{N}_{A}ρ}}$cm．

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