Question

把一只表面被氧化成10.2 g氧化铝的铝条A，放入1 L 1.5 mol／L的热氢氧化钠溶液中，过一段时间后取出铝条，溶液质量增加12.6克，此溶液称为甲溶液，体积仍为1 L，再把另一只表面也氧化成一定量的氧化铝的铝条B，放入1 L 0.9 mol／L的硫酸溶液中，，过一段时间取出，其质量减少25.8克，溶液质量增加25.2克，此溶液称为乙溶液，体积仍为1 L，回答下列问题：
（1）甲溶液溶质是     （写化学式），其物质的量是  ;
（2）乙溶液的溶质  （写化学式），其物质的量是  ;
（3）将甲乙两溶液反应，若使滴加的量最小，产生沉淀最多，应将 溶液 （填甲、乙）L 滴加到 溶液中（填甲、乙）。

Answer 1

(1)NaAlO₂和NaOH      0.3 mol NaAlO₂、1.2 mol NaOH
(2)Al₂ (SO₄)₃     0.3 mol
(3)乙    5/6   甲

试题分析：（1）铝条A中含10.2gAl₂O₃，放入氢氧化钠溶液中，溶液质量增加12.6g,说明除氧化铝与氢氧化钠反应外，还有铝单质，可得
2Al+ 2NaOH+2H₂O="2" NaAlO₂+3H₂↑     溶液增重
54g   2mol         2mol       6g          48g
x            y                     12.6-10.2=2.4g
解得   x=0.1mol=y
又Al₂O₃的物质的量为0.1mol，产生的NaAlO₂则为0.2mol，消耗NaOH为0.2mol，所以反应过程中共消耗NaOH0.2mol+0.1mol=0.3mol,产生NaAlO₂为0.3mol，余NaOH1.5mol-0.3mol=1.2mol,则甲溶液溶质是NaAlO₂和NaOH，其中0.3 mol NaAlO₂、1.2 mol NaOH；
（2）由题意可知铝单质也与硫酸反应了，设氧化铝的质量为x，则参加反应的铝的质量为25.8g-x
2Al+3 H₂SO₄= Al₂ (SO₄)₃  +3 H₂↑     溶液增重
54g  3mol      1mol       6g        48g
25.8g-x                              25.2g-x
解得    x=20.4g，其物质的量为20.4g/102g/mol=0.2mol
此过程中铝消耗硫酸0.3mol，产生硫酸铝0.1mol；氧化铝消耗硫酸0.6mol,产生硫酸铝0.2mol,原有硫酸0.9mol,所以乙溶液的溶质是Al₂ (SO₄)₃，其物质的量为0.3mol；
（3）从（1）、（2）的数值上可判断，甲相对于乙不足，所以无论怎样滴加最终产生的沉淀量相同，两种溶液体积相同，若使滴加的量最小，应把乙滴加到甲溶液中，
3 AlO₂^-～Al³⁺         3OH^-～Al³⁺
0.3mol   0.1mol     1.2mol  0.4mol
共需要Al³⁺0.5mol,即需乙溶液5/6L₂O₃、与NaOH、H₂SO₄的反应；差量法在计算中的应用