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将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解得到20ml混合溶液,其中NaOH的物质的量浓度为0.5mol/L.向该溶液中滴加0.5mol/L稀盐酸,测得生成沉淀的质量与消耗稀盐酸的体积关系如图所示,则下列有关说法中不正确的是(  )
分析:钠铝合金置于水中,合金全部溶解,发生2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑,
加盐酸时发生NaOH+HCl═NaCl+H2O、NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓、Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O,再结合图象中加入40mL盐酸生成的沉淀最多来计算.
解答:解:由图象可知,向合金溶解后的溶液中加盐酸,先发生NaOH+HCl═NaCl+H2O,后发生NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓,最后发生Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O,
合金溶解后剩余的氢氧化钠的物质的量为0.02L×0.5mol/L=0.01mol,
由NaOH+HCl═NaCl+H2O,
0.01mol 0.01mol
则V1
0.01mol
0.5mol/L
=0.02L=20mL,
生成沉淀时消耗的盐酸为40mL-20mL=20mL,其物质的量为由0.02L×0.5mol/L=0.01mol,
由   NaAlO2+HCl+H2O═NaCl+Al(OH)3↓,
   0.01mol  0.01mol      0.01mol
A、由上述计算可知,生成沉淀为0.01molAl(OH)3,其质量为0.01mol×78g/mol=0.78g,故A正确;
B、由钠元素及铝元素守恒可知,合金的质量为0.02mol×23g/mol+0.01mol×27g/mol=0.73g,故B正确;
C、由Al(OH)3↓+3HCl═AlCl3+3H2O可知,溶解沉淀需要0.03molHCl,其体积为60mL,则V2为40mL+60mL=100mL,故C正确;
D、由2Na+2H2O═2NaOH+H2↑、2Al+2H2O+2NaOH═2NaAlO2+3H2↑,生成氢气的物质的量为0.01mol+0.015mol=0.025mol,其标况下的体积为0.025mol×22.4L/mol=0.56L,故D错误;
故选D.
点评:本题考查钠、铝的化学性质及反应,明确发生的化学反应及反应与图象的对应关系是解答本题的关键,并学会利用元素守恒的方法来解答,难度较大.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)环境专家认为可以用铝将水中的NO3- 转化为N2,从而清除污染.该反应中涉及的粒子有:H2O、Al、OH-、Al(OH)3、NO3-、N2,请将各粒子分别填入以下空格(请将整个方程式配平后写在答题纸上).
NO3-+
10Al
10Al
+
18H2O
18H2O
10Al(OH)3
10Al(OH)3
+
3N2
3N2
+
6OH-
6OH-
 该反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为
5:3
5:3

(2)若4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)△H=-a KJ/mol   
Fe2O3(s)+
3
2
C(s)=
3
2
CO2(g)+2Fe (s)△H=+b KJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-c KJ/mol     
写出Al与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式:
2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-(
1
2
a-b-
3
2
c)KJ/mol
2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-(
1
2
a-b-
3
2
c)KJ/mol

(3)将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mL PH=14的溶液,然后用2mol/L的盐酸滴定,可得到沉淀量与消耗的盐酸体积关系如图:则反应过程中产生氢气的总体积为
2.016
2.016
L(标准状况).

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?丰台区一模)(1)环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO3-转化为N2,从而清除污染.该反应中涉及的粒子有:H2O、Al、OH-、Al(OH)3、NO3-、N2,请将各粒子分别填入以下空格内(不用配平).该反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为
5:3
5:3

(2)我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液,电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3.电池正极的电极反应式为
2H2O+O2+4e-=4OH-
2H2O+O2+4e-=4OH-
;正极材料采用了铂网,利用铂网为正极的优点是
铂性质稳定不与氧气反应,网状结构可以增大与氧气的接触面积
铂性质稳定不与氧气反应,网状结构可以增大与氧气的接触面积

(3)已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(g)△H=-2834.9kJ/mol
Fe2O3(s)+
3
2
C(s)=
3
2
CO2(g)+2Fe(s)△H=234.1kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式
2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-593.1kJ/mol
2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-593.1kJ/mol

(4)将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mol,pH=14的溶液,然后2mol/L盐酸滴定,可得沉淀质量与消耗的盐酸体积关系如下图:则反应过程中产生氢气的总体积为
2.016
2.016
L(标准状况).

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科目:高中化学 来源: 题型:

(12分)(1)环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO转化为N2,从而清除污染。该反应中涉及的粒子有:H2O、Al、OH、Al(OH)3、NO、N2,请将各粒子分别填入以下空格内(不用配平)。

       该反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为           

  (2)我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液,电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=

4Al(OH)3。电池正极的电极反应式为          ;正极材料采用了铂网,利用铂网为正极的优点是        

  (3)已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(g)  △H=-2834.9kJ/mol

Fe2O3(s)+C(s)=CO2(g)+2Fe(s) △H=234.1kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ/mol

       写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式             

  (4)将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mol,pH=14的溶液,然后2mol/L盐酸滴定,可得沉淀质量与消耗的盐酸体积关系如下图:

       则反应过程中产生氢气的总体积为      L(标准状况)。

 

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科目:高中化学 来源:北京市丰台区2010年高三一模(理科综合)化学部分 题型:填空题

(12分)(1)环境专家认为可以用金属铝将水体中的NO转化为N2,从而清除污染。该反应中涉及的粒子有:H2O、Al、OH、Al(OH)3、NO、N2,请将各粒子分别填入以下空格内(不用配平)。

       该反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为           

  (2)我国首创的海洋电池以海水为电解质溶液,电池总反应为:4Al+3O2+6H2O=

4Al(OH)3。电池正极的电极反应式为           ;正极材料采用了铂网,利用铂网为正极的优点是        

  (3)已知:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(g)  △H=-2834.9kJ/mol

Fe2O3(s)+C(s)= CO2(g)+2Fe(s)  △H=234.1kJ/mol

C(s)+O2(g)=CO2(g)  △H=-393.5kJ/mol

       写出铝与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式             

  (4)将一定质量的钠铝合金置于水中,合金全部溶解,得到20mol,pH=14的溶液,然后2mol/L盐酸滴定,可得沉淀质量与消耗的盐酸体积关系如下图:

       则反应过程中产生氢气的总体积为       L(标准状况)。

 

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