Question

3．将一定量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL pH=14的溶液，然后用1mol/L的盐酸滴定，沉淀质量与消耗盐酸的体积关系如下图所示，则下列选项正确的是（　　）

• A． 图中m值为1.56 g
• B． 标准状况下产生氢气896 mL
• C． 图中V₂为60 mL
• D． 原合金质量为0.92 g

Answer 1

分析 钠铝合金置于水中，合金全部溶解，发生反应为：2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，加盐酸时发生NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓、Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，再结合图象中加入40mL盐酸生成的沉淀最多进行计算．

解答 解：由图象可知，向合金溶解后的溶液中加盐酸，先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，后发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，最后发生Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为：0.02L×1mol/L=0.02mol，
由NaOH+HCl═NaCl+H₂O，
0.02mol 0.02mol
则V₁为：$\frac{0.02mol}{1mol/L}$=0.02L=20mL，
生成沉淀时消耗的盐酸为40mL-20mL=20mL，其物质的量为由：0.02L×1mol/L=0.02mol，
由 NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，
0.02mol 0.02mol 0.02mol
A．由上述计算可知，生成沉淀为0.02mol，其质量为：0.02mol×78g/mol=1.56g，故A正确；
B．由2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，生成氢气的物质的量为：0.02mol+0.03mol=0.05mol，标况下的体积为：0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故B错误；
C．由Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O可知，溶解沉淀需要0.06molHCl，其体积为60mL，则V₂为：40mL+60mL=100mL，故C错误；
D．由钠元素及铝元素守恒可知，合金的质量为：0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g，故D错误；
故选A．

点评 本题考查混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生的化学反应及反应与图象的对应关系是解答本题的关键，注意掌握守恒思想在化学计算中的应用方法．