Question

将钠、铝混合物（质量A₁g）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7.84L．向溶液中逐滴加入浓度为2mol?L^-1的H₂SO₄溶液，至100ml时白色沉淀达到最大量．继续滴入H₂SO₄溶液，当加入H₂SO₄溶液的体积为xml时沉淀恰好消失．将所得溶液蒸干灼烧得固体A₂g．下列关系式中不正确的是（　　）

A、沉淀达到最大量时溶液中的溶质为Na₂SO₄、NaHSO₄

B、x=75ml

C、A₁=11.9

D、白色沉淀最大量为7.8g

Answer 1

分析：将质量为A₁g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↑，向溶液中加入硫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Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃，将溶液蒸干并充分灼烧得到固体A₂g，硫酸铝溶液蒸干过程中，硫酸不挥发，所以最后得到的固体是Na₂SO₄和Al₂（SO₄）₃．

解答：解：A．将钠、铝混合物投入水中，发生的反应为2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑，向溶液中加入硫酸，当沉淀量最大时，发生的反应为2H₂O+2NaAlO₂+H₂SO₄=2 Al（OH）₃↓+Na₂SO₄，溶液中的溶质是Na₂SO₄，故A错误；
B．当沉淀的量最大时，溶液中的溶质是硫酸钠，根据Na₂SO₄中钠离子和硫酸根离子的关系得n（Na）=2n（H₂SO₄）=0.4mol，根据转移电子相等得n（Al）=

7.84L 22.4L/mol ×2-0.4mol×1

3

=0.1mol，
根据铝原子守恒得n（ Al（OH）₃）=0.1mol，根据2Al（OH）₃+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+6H₂O知，需要硫酸的物质的量为0.15mol，则硫酸体积=

0.15mol

2mol/L

=75mL，
故B正确；
C．通过以上分析知，n（Na）=0.4mol，n（Al）=0.1mol，所以A₁=23g/mol×0.4mol+27g/mol×0.1mol=11.9g，故C正确；
D．根据原子守恒知，当沉淀最大时，n（ Al（OH）₃）=0.1mol，则m（ Al（OH）₃）=0.1mol×78g/mol=7.8g，故D正确；
故选A．

点评：本题考查了混合物的有关计算，明确反应过程中发生的反应是解本题关键，再根据原子守恒、方程式来分析解答，注意硫酸铝溶液蒸干、灼烧时得到固体是硫酸铝，而氯化铝溶液蒸干灼烧时得到固体是氧化铝，为易错点．