Question

将1.35g铝投入50mL25%的硫酸（密度为1.178g/cm³）中．使其完全溶解，将所得溶液稀释至250mL，试计算：
（1）氢离子的浓度；
（2）铝离子的浓度；
（3）取25mL稀释后的溶液，用0.5mol/L氨水中和，并使其中的Al³⁺离子完全转化为Al（OH）₃沉淀，需要此氨水多少毫升？

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：

分析：25%硫酸的物质的量浓度C（H₂SO₄）=

103ρω

M

=

1000×1.178×25%

98

mol/L=3.0mol/L，n（Al）=

1.35g

27g/mol

=0.05mol，n（H₂SO₄）=3.0mol/L×0.05L=0.15mol，n（Al）：n（H₂SO₄）=0.05mol：0.15mol=

1

3

＜

2

3

，所以Al完全溶解，
（1）稀释前后，溶液中溶质的物质的量不变，据此计算稀释后c（H₂SO₄），再根据原子守恒计算c（H⁺）；
（2）因为Al完全溶解，根据原子守恒计算c（Al³⁺）；
（3）先计算25mL溶液中铝离子的物质的量，再根据一水合氨和铝离子的关系式计算氨水体积．

解答： 解：25%硫酸的物质的量浓度C（H₂SO₄）=

103ρω

M

=

1000×1.178×25%

98

mol/L=3.0mol/L，n（Al）=

1.35g

27g/mol

=0.05mol，n（H₂SO₄）=3.0mol/L×0.05L=0.15mol，n（Al）：n（H₂SO₄）=0.05mol：0.15mol=

1

3

＜

2

3

，所以Al完全溶解，
（1）因为Al完全溶解，设消耗硫酸的物质的量为x，
2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
2mol  3mol
0.05molx
2mol：3mol=0.05mol：x
x=

3mol×0.05mol

2mol

=0.075mol，
则剩余n（H₂SO₄）=0.15mol-0.075mol=0.075mol，
溶液稀释前后硫酸的物质的量不变，设稀释后硫酸的物质的量浓度为ymol/L，
0.25L×ymol/L=0.075mol，y=0.3，
所以稀释后硫酸浓度为0.3mol/L，
c（H⁺）=2c（H₂SO₄）=0.6mol/L，
答：氢离子浓度为0.6mol/L；
（2）因为Al完全反应，根据原子守恒得n（Al）=n（Al³⁺）=0.05mol，c（Al³⁺）=

0.05mol

0.25L

=0.2mol/L，
答：铝离子浓度为0.2mol/L；
（3）25mL溶液体积是250mL溶液的

1

10

，则该溶液中铝离子的物质的量应该是250mL溶液中的

1

10

，为0.005mol，设消耗氨水体积为VL，
Al³⁺+3NH₃．H₂O=Al（OH）₃↓+3NH₄⁺
1mol    3mol
0.005mol 0.5Vmol
1mol：3mol=0.005mol：0.5Vmol
V=

3mol×0.005mol

1mol×0.5mol

=0.03，
所以溶液体积为30mL，
答：消耗氨水体积为30mL．

点评：本题考查根据方程式的计算，侧重考查学生分析问题、计算能力，注意进行过量计算，根据物质的量不变、原子是进行有关计算，题目难度不大．