Question

附加：（10分）（1）把一定質(zhì)量的鎂、鋁混合物投入到1mol·L－1的鹽酸中，待金屬完全溶解后，向溶液中加入1mol·L－1的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量與加入氫氧化鈉溶液的體積關(guān)系如圖所示。則：

①金屬鋁的質(zhì)量為________ g

②a的取值范圍是________ mL。

（2）濃度分別為1mol /L的硫酸、氫氧化鈉溶液各200mL分別放在甲、乙兩燒杯中，各加等質(zhì)量的鋁，生成氫氣的體積比為8:9，則甲、乙兩燒杯中加入的鋁的物質(zhì)的量為 。

Answer 1

（1）0.27（3分） 0≤a＜50 （3分）

（2）0.15mol（4分）

【解析】

試題分析：（1）首先發(fā)生的反應是中和過量的酸：H++OH-=H2O，然后是沉淀兩種金屬離子：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-= Al(OH)3↓，最后是Al（OH）3的溶Al(OH)3+OH-=AlO2- + 2H2O ，從橫坐標80mL到90mL這段可以求出n（Al(OH)3）=0.01mol，則n（Al）=n（Al(OH)3）=0.01mol，即為0.27g。

故答案為：0.27；

（2）假設(shè)鹽酸溶解金屬后不剩，這種情況下，酸恰好與合金反應完全，即a=0，通過極值法，當合金中完全是鋁時，因為沉淀Al3+需要NaOH溶液的體積為30mL，從圖可知，中和過量的酸所消耗的堿液體積最大為50mL，但是假設(shè)不成立，最大值是不存在的，所以的取值范圍為 0≤a＜50，

故答案為：0≤a＜50；

(3)發(fā)生反應有：2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑；2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，

討論：（1）若酸堿均過量，則產(chǎn)生的氫氣取決于鋁，鋁的質(zhì)量相同，所以氫氣相等1：1；

（2）若酸堿均不夠，產(chǎn)生的氫氣取決于酸堿，根據(jù)方程式，酸堿產(chǎn)生的比值為2：3；

（3）現(xiàn)在的比值是8：9，比值處于 2：3和1：1之間，由于鋁消耗硫酸量大于堿，此時鋁對于酸過量而對于堿不足；

假設(shè)加入鋁的物質(zhì)的量為x，濃度分別為1mol/L的硫酸、氫氧化鈉溶液各200mL，物質(zhì)的量都為0.2mol，

則2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑；

3 3

0.2mol 0.2mol

兩燒杯中，生成的氣體體積比為甲：乙=8：9；所以鋁和堿反應生成氫氣的量為：0.225mol，且鋁不足，

則 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，

2 3

x 0.225mol

x=0.15mol 故答案為：0.15mol；

考點：考查金屬鎂、鋁的性質(zhì)，特別是鋁的兩性，以及化學反應計算的綜合能力。

考點分析： 考點1：鎂鋁及其化合物 試題屬性

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