Question

4．向100ml水中投入Na和Al共15g，充分反应后，剩余金属为5g
（1）计算放出H₂多少升（标准状况下）
（2）过滤出未反应的金属，向滤液中逐滴加入4mol/L的HCl溶液，生成沉淀的最大值是多少？此时消耗HCl溶液的体积是多少？

Answer 1

分析 Al和水不反应，所以剩余金属应该是Al，涉及反应方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，结合方程式解答该题．

解答 解：（1）Al和水不反应，所以剩余金属应该是Al，则反应的金属共为10g，设Na为xmol，Al为ymol，
反应方程式为2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，
由方程式可知x=y，23x+27y=10，
解得x=y=0.2，
则生成氢气的体积为22.4×（0.1+0.3）L=8.96L，
答：放出8.96L氢气；
（2）由方程式可知生成0.2molNaAlO₂．向滤液中逐滴加入4mol/L的HCl溶液，最多可生成0.2mol氢氧化铝，质量为0.2mol×78g/mol=15.6g，
涉及方程式为NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓，
可知n（HHCl）=0.2mol，
V（HCl）=$\frac{0.2mol}{4mol/L}$=0.05L=50mL，
答；生成沉淀的最大值是15.6g，此时消耗HCl溶液的体积是50mL．

点评 本题考查了有关混合物反应的计算，为高频考点，注意把握反应的相关方程式的书写，充分考查了学生的分析能力及化学计算能力，难度中等．