Question

現(xiàn)有100mL的Al₂（SO₄）₃、MgSO₄混合溶液，其中c（Mg²⁺）=0.5mol/L，c（SO₄^2-）=2.0mol/L，向其中加入10.35g金屬鈉，并不斷攪拌使之充分反應(yīng)，使計算：
（1）產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)情況下的體積．
（2）原混合溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度．
（3）反應(yīng)后所得沉淀的物質(zhì)的量分別是多少？

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：計算題

分析：（1）Na與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，根據(jù)n=

m

M

計算Na的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算生成氫氣的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計算氫氣的體積；
（2）根據(jù)電荷守恒有：2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-）；
（3）生成的氫氧化鈉又發(fā)生反應(yīng)：Mg²⁺+2OH^-═Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-═Al（OH）₃↓，然后發(fā)生反應(yīng)Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O，結(jié)合方程式計算．

解答： 解：（1）Na的物質(zhì)的量為

10.35g

23g/mol

=0.45mol，Na與水反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，生成氫氣的物質(zhì)的量為

0.45mol×1

2

=0.225mol，標(biāo)況下氫氣的體積為0.225mol×22.4L/mol=5.04L，
答：標(biāo)況下生成氫氣的體積為5.04L；
（2）根據(jù)電荷守恒有：2c（Mg²⁺）+3c（Al³⁺）=2c（SO₄^2-），則：2×0.5mol/L+3c（Al³⁺）=2×2mol/L，解得c（Al³⁺）=1mol/L，
答：原混合溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度為1mol/L；
（3）由鈉元素守恒，生成NaOH為0.45mol，溶液中n（Mg²⁺）=0.1L×0.5mol/L=0.05mol，n（Al³⁺）=0.1L×1mol/L=0.1mol，
Mg²⁺+2  OH^-═Mg（OH）₂↓
0.05mol 0.1mol  0.05mol
Al³⁺+3  OH^-═Al（OH）₃↓
0.1mol 0.3mol  0.1mol
剩余NaOH為0.45mol-0.1mol-0.3mol=0.05mol
Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O
0.05mol  0.05mol
故溶解的氫氧化鋁為0.05mol，得到氫氧化鋁為0.1mol-0.05mol=0.05mol，
故最終得到沉淀中有0.05mol Mg（OH）₂，0.05mol Al（OH）₃，
答：最終得到沉淀中有0.05mol Mg（OH）₂，0.05mol Al（OH）₃．

點(diǎn)評：本題考查混合物有關(guān)計算、鎂鋁化合物性質(zhì)，（2）中注意利用電荷守恒計算，（3）中關(guān)鍵是明確發(fā)生的反應(yīng)，難度中等．