Question

将一定量的铝粉置于NaOH溶液中，铝粉全部溶解，得到20mL pH=14的溶液，然后用1mol?L^-1的盐酸滴定，沉淀质量（g）与消耗盐酸的体积（mL）关系如图所示，则下列选项正确的是（　　）

• A、原铝粉质量为0.27g
• B、标准状况下产生氢气448mL
• C、图中x的值为1.56g
• D、图中V₂的值为60mL

Answer 1

考点：离子方程式的有关计算

专题：

分析：将一定量的铝粉置于NaOH溶液中，2Al+2H₂O+2NaOH═2NaAlO₂+3H₂↑，由图象可知，加入盐酸没有立即产生沉淀，故首先发生反应NaOH+HCl═NaCl+H₂O，该阶段消耗盐酸20mL，然后发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氢氧化铝沉淀，40mL时沉淀达最大值，此时溶液中溶质为NaCl，该阶段消耗盐酸体积为40mL-20mL=20mL，根据方程式计算n[Al（OH）₃]，根据铝元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]，最后发生反应Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，根据氢氧化铝的物质的量计算该阶段消耗盐酸的体积，
A．根据m=nM计算Al合金的质量；
B．根据Al的物质的量，计算生成氢气的体积，再根据V=nVm计算生成的氢气的体积；
C．根据氢氧化铝的物质的量，根据m=nM计算氢氧化铝的质量；
D．溶解氢氧化铝消耗的盐酸体积与40mL之和为V₂的值；

解答： 解：由图象可知，向20mL pH=14的溶液中加盐酸，先发生NaOH+HCl═NaCl+H₂O，然后发生反应NaAlO₂+HCl+H₂O═NaCl+Al（OH）₃↓，生成氢氧化铝沉淀，40mL时沉淀达最大值，此时溶液中溶质为NaCl，由钠元素守恒可知n（NaOH）=n（NaCl）=0.04L×1mol/L=0.04mol，该阶段消耗盐酸体积为40mL-20mL=20mL，根据方程式计算n[Al（OH）₃]=n（HCl）=0.02L×1mol/L=0.02mol，根据铝元素守恒n（Al）=n[Al（OH）₃]=0.02mol，
最后发生反应Al（OH）₃↓+3HCl═AlCl₃+3H₂O，消耗盐酸的物质的量为0.02mol×3=0.06mol，故该阶段消耗的盐酸体积为

0.06mol

1mol/L

=0.06L=60mL，
A．由上述分析可知，Al的质量为0.02mol×27g/mol=0.54g，故A错误；
B．0.02molAl生成氢气为0.02mol×

3

2

=0.03mol，其标况下的体积为0.03mol×22.4L/mol=6.72L，故B错误；
C．由上述计算可知，生成沉淀为0.02mol，其质量为0.02mol×78g/mol=1.56g，故C正确；
D．由上述计算可知，溶解氢氧化铝消耗盐酸的体积为60mL，则V₂为40mL+60mL=100mL，故D错误；
故选C．

点评：本题考查铝的有关计算及偏铝酸钠的化学性质等，明确发生的化学反应及反应与图象的对应关系是解答本题的关键，注意利用元素守恒的方法来解答，难度中等．