Question

（2012?青浦區(qū)二模）常溫下，將ag鈉鋁合金粉末加入一定量水中，混合物全部溶解，收集到b mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．然后往溶液中加入1mol/L的鹽酸，生成沉淀的質(zhì)量與消耗鹽酸的體積關(guān)系如圖所示．若V₁=20mL，則下列關(guān)系正確的是（　�。�

A．a(chǎn)=0.92

B．b=896

C．m=1.56

D．V₂=100

Answer 1

分析：鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，發(fā)生2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，
由圖象可知，加入鹽酸沒有立即產(chǎn)生沉淀，故首先發(fā)生反應(yīng)NaOH+HCl═NaCl+H₂O，該階段消耗鹽酸20mL，
然后發(fā)生反應(yīng)NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氫氧化鋁沉淀，40mL時沉淀達最大值，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉元素守恒可知n（Na）=n（NaCl），該階段消耗鹽酸體積為40mL-20mL=20mL，根據(jù)方程式計算n[Al（OH）₃]，根據(jù)鋁元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]，
最后發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，根據(jù)氫氧化鋁的物質(zhì)的量計算該階段消耗鹽酸的體積，
A．根據(jù)m=nM計算Na、Al合金的質(zhì)量；
B．根據(jù)Na、Al的物質(zhì)的量，計算生成氫氣的體積，再根據(jù)V=nVm計算生成的氫氣的體積；
C．根據(jù)氫氧化鋁的物質(zhì)的量，根據(jù)m=nM計算氫氧化鋁的質(zhì)量；
D．溶解氫氧化鋁消耗的鹽酸體積與40mL之和為V₂的值．

解答：解：鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，發(fā)生2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，
由圖象可知，加入鹽酸沒有立即產(chǎn)生沉淀，故首先發(fā)生反應(yīng)NaOH+HCl═NaCl+H₂O，該階段消耗鹽酸20mL，
然后發(fā)生反應(yīng)NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氫氧化鋁沉淀，40mL時沉淀達最大值，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl，由鈉元素守恒可知n（Na）=n（NaCl）=0.04L×1mol/L=0.04mol，該階段消耗鹽酸體積為40mL-20mL=20mL，根據(jù)方程式計算n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.02L×1mol/L=0.02mol，根據(jù)鋁元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]=0.02mol，
最后發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.02mol×3=0.06mol，故該階段消耗的鹽酸體積為

0.06mol

1mol/L

=0.06L=60mL，
A．由上述分析可知，Na、Al合金的質(zhì)量為0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g，故A錯誤；
B．由方程式可知，0.04molNa生成氫氣為0.04mol×

1

2

=0.02mol，0.02molAl生成氫氣為0.02mol×

3

2

=0.03mol，硅生成氫氣的物質(zhì)的量為0.02mol+0.03mol=0.05mol，其標(biāo)況下的體積為0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故B錯誤；
C．由上述計算可知，生成沉淀為0.02mol，其質(zhì)量為0.02mol×78g/mol=1.56g，故C正確；
D．由上述計算可知，溶解氫氧化鋁消耗鹽酸的體積為60mL，則V₂為40mL+60mL=100mL，故D正確；
故選CD．

點評：本題考查混合物的有關(guān)計算及鈉、鋁的化學(xué)性質(zhì)等，明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)與圖象的對應(yīng)關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，注意利用元素守恒的方法來解答，難度較大．