Question

12．將0.05mol鎂、鋁混合物完全溶于100mL1mol/LH₂SO₄溶液中，再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液體積至80mL時(shí)，溶液中始終未產(chǎn)生沉淀，然后繼續(xù)滴加NaOH溶液則開始出現(xiàn)沉淀，當(dāng)溶液中沉淀質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)，整個(gè)過程中至少需滴加NaOH溶液的體積為（　�。�

• A． 120mL
• B． 150mL
• C． 200mL
• D． 220mL

Answer 1

分析 再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液體積至80mL時(shí)，溶液中始終未產(chǎn)生沉淀，然后繼續(xù)滴加NaOH溶液則開始出現(xiàn)沉淀，說明硫酸有剩余，據(jù)此可計(jì)算出金屬消耗硫酸的物質(zhì)的量，然后列式計(jì)算出鎂、鋁的物質(zhì)的量；當(dāng)沉淀的質(zhì)量不再變化時(shí)，溶質(zhì)為偏鋁酸鈉和硫酸鈉，結(jié)合質(zhì)量守恒定律計(jì)算出消耗氧化鈉的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算需要?dú)溲趸�鈉溶液體積．

解答 解：“若滴加NaOH溶液體積至80mL時(shí)，溶液中始終未產(chǎn)生沉淀，然后繼續(xù)滴加NaOH溶液則開始出現(xiàn)沉淀”，說明硫酸有剩余，
80mL 1mol/L的氫氧化鈉溶液中含有氧化鈉的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.08L=0.08mol，0.08mol氧化鈉消耗硫酸的物質(zhì)的量為：0.08mol×$\frac{1}{2}$=0.04mol，
則0.05mol鎂和鋁總共消耗硫酸的物質(zhì)的量為：1mol/L×0.1L-0.04mol=0.06mol，
設(shè)混合物中含有Mg、鋁的物質(zhì)的量分別為x、y，
則：x+y=0.05、x+1.5y=0.06，解得：x=0.03mol、y=0.02mol，
當(dāng)溶液中沉淀質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí)，此時(shí)溶質(zhì)為偏鋁酸鈉和硫酸鈉，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：n（Na₂SO₄）=n（H₂SO₄）、n（NaAlO₂）=n（Al），
故n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂）=n（Al）+2n（H₂SO₄）=2×0.1L×1mol/L+0.02mol=0.22mol，
所以需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積為：$\frac{0.22mol}{1mol/L}$=0.22L=220mL，
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力．