Question

【题目】将0.01mol的铁、铝混合物溶于100mL 0.2mol/LH2SO4溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示．当V1=16mL时，则V2为（ ）
A.24mL
B.30mL
C.440mL
D.44mL

Answer 1

【答案】D
【解析】解：当V1=16mL时，此时，溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液， 由Na+离子守恒可知，n（Na2SO4）= n（Na+）= n（NaOH）= ×0.016L×1mol/L=0.008mol，
设MgSO4为xmol、Al2（SO4）3为ymol，则：
根据Mg原子、Al原子守恒有：x+2y=0.01，
100mL 0.2mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为：0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
根据SO42﹣离子守恒有：x+3y=0.02﹣0.008=0.012，
联立方程解得：x=0.006、y=0.002，
所以金属粉末中：n（Mg）=0.006mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.004mol，
滴加NaOH溶液到体积V2时时，溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液，根据SO42﹣离子、Na+离子和Al原子守恒有：
n（NaOH）=2n（Na2SO4）+n（NaAlO2）=2n（H2SO4）+n（Al）=2×0.02mol+0.004mol=0.044mol，
则V2= =0.044L=44mL，
故选D．
根据图象可知，在滴加NaOH溶液到体积V1=16mL过程中，没有沉淀生成，说明硫酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余硫酸，V1=16mL时，剩余的H2SO4与滴加的NaOH恰好完全反应，溶液是MgSO4、Al2（SO4）3和Na2SO4混合液，根据Mg原子、Al原子、SO42﹣离子、Na+离子守恒，列方程求算n（Mg）、n（Al）；
当滴加NaOH溶液到体积V2时，Al（OH）3完全溶解，沉淀是Mg（OH）2 ， 溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液．根据SO42﹣离子、Na+离子和Al原子守恒，求出n（NaOH），再利用V= 计算滴入氢氧化钠溶液体积V2 ．