Question

常溫下，將一定量的鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，得到200mL C（OH^-）=0.1mol/L的溶液，然后逐滴加入1mol/L 的鹽酸，測得生成沉淀的質量m與消耗鹽酸的體積V關系如圖所示，則下列說法正確的是（　　）

A．原合金質量為 0.92 g

B．圖中V₂為 60

C．整個加入鹽酸過程中 Na⁺的濃度保持不變

D．Q點m₁為1.56

Answer 1

分析：鈉鋁合金置于水中，合金全部溶解，發生2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，加鹽酸時發生NaOH+HCl═NaCl+H₂O、NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓、Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，再結合圖象中加入40mL鹽酸生成的沉淀最多來計算．

解答：解：由圖象可知，向合金溶解后的溶液中加鹽酸，先發生NaOH+HCl═NaCl+H₂O，后發生NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，最后發生Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，
合金溶解后剩余的氫氧化鈉的物質的量為0.2L×0.1mol/L=0.02mol，由NaOH+HCl═NaCl+H₂O，則V₁為

0.02mol

1mol/L

=0.02L=20mL，生成沉淀時消耗的鹽酸為40mL-20mL=20mL，其物質的量為0.02L×1mol/L=0.02mol，由 NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，
           0.02mol  0.02mol       0.02mol
A、由鈉元素及鋁元素守恒可知，合金的質量為0.04mol×23g/mol+0.02mol×27g/mol=1.46g，故A錯誤；
B、由Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O可知，溶解沉淀需要0.06molHCl，其體積為60mL，則V₂為40mL+60mL=100mL，故B錯誤；
C、由2Na+2H₂O═2NaOH+H₂↑、2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，加鹽酸后，先發生NaOH+HCl═NaCl+H₂O，后發生NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，最后發生Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，隨著鹽酸的量的加入，體積增大，鈉離子的量不變，所以濃度減小，故C錯誤；
D、由上述計算可知，生成沉淀為0.02mol，其質量為0.02mol×78g/mol=1.56g，故D正確；
故選D．

點評：本題考查鈉、鋁的化學性質及反應，明確發生的化學反應及反應與圖象的對應關系是解答本題的關鍵，并學會利用元素守恒的方法來解答，難度較大．