Question

12．将0.05mol镁、铝混合物完全溶于100mL1mol/LH₂SO₄溶液中，再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液体积至80mL时，溶液中始终未产生沉淀，然后继续滴加NaOH溶液则开始出现沉淀，当溶液中沉淀质量不再发生变化时，整个过程中至少需滴加NaOH溶液的体积为（　　）

• 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溶液体积至80mL时，溶液中始终未产生沉淀，然后继续滴加NaOH溶液则开始出现沉淀，说明硫酸有剩余，据此可计算出金属消耗硫酸的物质的量，然后列式计算出镁、铝的物质的量；当沉淀的质量不再变化时，溶质为偏铝酸钠和硫酸钠，结合质量守恒定律计算出消耗氧化钠的物质的量，进而计算需要氢氧化钠溶液体积．

解答 解：“若滴加NaOH溶液体积至80mL时，溶液中始终未产生沉淀，然后继续滴加NaOH溶液则开始出现沉淀”，说明硫酸有剩余，
80mL 1mol/L的氢氧化钠溶液中含有氧化钠的物质的量为：1mol/L×0.08L=0.08mol，0.08mol氧化钠消耗硫酸的物质的量为：0.08mol×$\frac{1}{2}$=0.04mol，
则0.05mol镁和铝总共消耗硫酸的物质的量为：1mol/L×0.1L-0.04mol=0.06mol，
设混合物中含有Mg、铝的物质的量分别为x、y，
则：x+y=0.05、x+1.5y=0.06，解得：x=0.03mol、y=0.02mol，
当溶液中沉淀质量不再发生变化时，此时溶质为偏铝酸钠和硫酸钠，根据质量守恒定律可知：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，
所以需要氢氧化钠溶液的体积为：$\frac{0.22mol}{1mol/L}$=0.22L=220mL，
故选D．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应的实质为解答关键，注意掌握质量守恒定律在化学计算中的应用，试题培养了学生的化学计算能力．