Question

14．金属及其化合物在化学中扮演着重要的角色，同学们应该熟练掌握它们的性质．
（1）钠与水反应时，钠漂浮在水面上．甲同学用刺有小孔的铝箔将4.6g的钠包裹，而后投入到水中，使钠沉入水底与水（足量）反应．该过程中发生反应的离子方程式有2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑、2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，充分反应生成的气体体积大于（填“大于”、“小于”或“等于”）2.24L（标准状况下）．
（2）乙同学将足量的铜粉投入到500mL18.4mol/L的浓硫酸中并加热制取SO₂，写出该反应的化学方程式Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，生成的SO₂物质的量小于4.6mol的原因是随着反应的进行硫酸浓度逐渐减小，反应停止．
（3）丙同学向MgCl₂、AlCl₃的混合溶液中逐滴滴加2mol/L的NaOH溶液，并绘制出沉淀与NaOH溶液体积的关系图象如图，则a=19.4，b=11.6．

Answer 1

分析 （1）Na与水反应生成NaOH和氢气，Al与NaOH溶液反应也生成氢气；
（2）Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，Cu与稀硫酸不反应；
（3）在AlCl₃和MgCl₂的混合溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀逐渐增加，当沉淀达到最大量后，氢氧化铝沉淀开始溶解，然后根据图象中数据列式计算即可．

解答 解：（1）钠与水发生的离子反应方程式为：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑，n（Na）=$\frac{4.6g}{23g/mol}$=0.2mol，生成氢气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应方程式为：2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑，则充分反应生成的气体体积大于2.24L，
故答案为：2Na+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑、2Al+2H₂O+2OH^-═2AlO₂^-+3H₂↑；大于；
（2）发生反应：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，n（H₂SO₄）=0.5L×18.4mol/L=9.2mol，由反应可知生成的SO₂物质的量为4.6mol，但Cu与稀硫酸不反应，则生成的SO₂物质的量小于4.6mol，故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；随着反应的进行硫酸浓度逐渐减小，反应停止；
（3）设氯化铝的物质的量浓度为x，氯化镁的浓度为y，
溶解氢氧化铝的反应为Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，总共消耗了400mL-350mL=50mLNaOH溶液，n（NaOH）=0.05L×2mol/L=0.1mol，则氢氧化铝的物质的量为0.1mol；生成沉淀最大时发生Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓、Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，共消耗NaOH为0.35L×2mol/L=0.7mol，则
   Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
0.1mol  0.3mol  0.1mol        
  Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓
 0.2mol 0.4mol  0.2mol
则生成沉淀为0.1mol+0.2mol=0.3mol，
可知a=0.1mol×78g/mol+0.2mol×58g/mol=19.4，b=0.2mol×58g/mol=11.6，
故答案为：19.4；11.6．

点评 本题考查金属及化合物的性质，为高频考点，把握发生的反应及现象、物质的量关系为解答的关键，侧重分析与应用、计算能力的考查，题目难度不大．