Question

將鋁和鐵組成的混合物11g，加入到200mL 5mol/L鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.0mol/L（溶液體積變化忽略不計(jì)）．試求：
（1）反應(yīng)中消耗HCl的物質(zhì)的量．

0.8mol

（2）混合物中鋁和鐵的物質(zhì)的量．

n（Al）=0.2mol、n（Fe）=0.1mol

（3）欲使Al³⁺完全轉(zhuǎn)化為AlO₂^-，至少需要加入2.0mol/L的NaOH溶液的體積．

600ml

．

Answer 1

分析：（1）利用n=cV根據(jù)反應(yīng)前HCl的物質(zhì)的量減去反應(yīng)后溶液中HCl的物質(zhì)的量來計(jì)算；
（2）設(shè)Al、Fe的物質(zhì)的量分別為x、y，根據(jù)金屬的質(zhì)量之和為11g及反應(yīng)中消耗的HCl，利用方程式列式計(jì)算；
（3）根據(jù)鋁的量結(jié)合元素守恒計(jì)算鋁離子的物質(zhì)的量，并根據(jù)鋁離子和過量氫氧化鈉反應(yīng)的方程式進(jìn)行計(jì)算即可．

解答：解：（1）消耗HCl的物質(zhì)的量為0.2 L×5mol?L^-1-0.2 L×1 mol?L^-1=0.8mol，故答案為：0.8mol；
（2）設(shè)Al、Fe的物質(zhì)的量分別為x、y，則：
2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑
x    3x           
Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑
y   2y 
所以27x+56y=11，3x+2y=0.8，
聯(lián)立解得x=0.2mol、y=0.1mol，
故答案為：n（Al）=0.2mol、n（Fe）=0.1mol；
（3）加入氫氧化鈉，先是和剩余的鹽酸中和，然后將鋁離子、亞鐵離子沉淀，最后將氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，反應(yīng)后剩余鹽酸的物質(zhì)的量是0.2mol，消耗氫氧化鈉是0.2mol，Al³⁺完全轉(zhuǎn)化為AlO₂^-的化學(xué)方程式為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，當(dāng)金屬鋁的物質(zhì)的量為0.2mol，所以鋁離子的物質(zhì)的量是0.2mol，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.8mol，亞鐵離子的物質(zhì)的量是0.1mol，將之沉淀需要?dú)溲趸�鈉的物質(zhì)的量是0.2mol，所以共消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是1.2mol，需要加入2.0mol/L的NaOH溶液的體積V=

n

C

=

1.2mol

2mol/L

=0.6L=600mL，
故答案為：600mL．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生利用金屬與酸的反應(yīng)來進(jìn)行的簡單計(jì)算，明確金屬與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是解答的關(guān)鍵，并學(xué)會利用質(zhì)量關(guān)系、消耗的酸來列式計(jì)算即可解答．