Question

把一只表面被氧化成10.2 g氧化鋁的鋁條A，放入1 L 1.5 mol／L的熱氫氧化鈉溶液中，過一段時間后取出鋁條，溶液質量增加12.6克，此溶液稱為甲溶液，體積仍為1 L，再把另一只表面也氧化成一定量的氧化鋁的鋁條B，放入1 L 0.9 mol／L的硫酸溶液中，，過一段時間取出，其質量減少25.8克，溶液質量增加25.2克，此溶液稱為乙溶液，體積仍為1 L，回答下列問題：

（1）甲溶液溶質是 （寫化學式），其物質的量是 ;

（2）乙溶液的溶質 （寫化學式），其物質的量是 ;

（3）將甲乙兩溶液反應，若使滴加的量最小，產生沉淀最多，應將 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】

試題分析：（1）鋁條A中含10.2gAl2O3，放入氫氧化鈉溶液中，溶液質量增加12.6g,說明除氧化鋁與氫氧化鈉反應外，還有鋁單質，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 的物質的量為0.1mol，產生的NaAlO2則為0.2mol，消耗NaOH為0.2mol，所以反應過程中共消耗NaOH0.2mol+0.1mol=0.3mol,產生NaAlO2為0.3mol，余NaOH1.5mol-0.3mol=1.2mol,則甲溶液溶質是NaAlO2和NaOH，其中0.3 mol NaAlO2、1.2 mol NaOH；

（2）由題意可知鋁單質也與硫酸反應了，設氧化鋁的質量為x，則參加反應的鋁的質量為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，其物質的量為20.4g/102g/mol=0.2mol

此過程中鋁消耗硫酸0.3mol，產生硫酸鋁0.1mol；氧化鋁消耗硫酸0.6mol,產生硫酸鋁0.2mol,原有硫酸0.9mol,所以乙溶液的溶質是Al2 (SO4)3，其物質的量為0.3mol；

（3）從（1）、（2）的數值上可判斷，甲相對于乙不足，所以無論怎樣滴加最終產生的沉淀量相同，兩種溶液體積相同，若使滴加的量最小，應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

考點：考查溶液組成分析；Al、Al2O3、與NaOH、H2SO4的反應；差量法在計算中的應用