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

【解析】

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5/6L

考点：考查溶液组成分析；Al、Al2O3、与NaOH、H2SO4的反应；差量法在计算中的应用