Question

空調(diào)中鋁質(zhì)蒸發(fā)器和冷凝器易氧化，影響空調(diào)器的壽命．銅-鋁合金蒸發(fā)器和冷凝器的成功開發(fā)解決了制冷行業(yè)的一大難題，被稱為二十一世紀(jì)制冷行業(yè)革命性的創(chuàng)新．
（1）為測定該銅-鋁合金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，將5.6克合金樣品粉碎，投入到足量鹽酸中，充分反應(yīng)后得到氣體6.72L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．此銅-鋁合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（精確到0.01）．
（2）將上述反應(yīng)液過濾，并將濾液稀釋到100mL（寫出簡要計算過程）
①稀釋后，溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度為多少？
②從上述濾液中取出10mL，要想獲得0.78克沉淀，至少加入0.5mol/L NaOH溶液的體積為多少mL？

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算,化學(xué)方程式的有關(guān)計算

專題：計算題

分析：（1）銅與鹽酸不反應(yīng)，鋁與鹽酸發(fā)生2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，n（H₂）=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，根據(jù)方程式計算鋁的質(zhì)量，進(jìn)而計算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）根據(jù)c=

n

V

計算濃度；加入氫氧化鈉，可發(fā)生Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，結(jié)合方程式計算．

解答： 解：（1）銅與鹽酸不反應(yīng)，鋁與鹽酸發(fā)生2Al+6H⁺=2Al³⁺+3H₂↑，n（H₂）=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，
由方程式可知n（Al）=0.2mol，m（Al）=0.2mol×27g/mol=5.4g，
ω（Al）=

5.4g

5.6g

=0.96，
故答案為：0.96；
（2）將上述反應(yīng)液過濾，并將濾液稀釋到100mL，
①稀釋后，溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度為

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
答：稀釋后，溶液中Al³⁺的物質(zhì)的量濃度為2mol/L；
②從上述濾液中取出10mL，n（Al³⁺）=2mol/L×0.01L=0.02mol，
n（Al（OH）₃）=

0.78g

78g/mol

=0.01mol，
當(dāng)NaOH不足時，
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
     3mol   1mol
     x     0.01mol
則x=0.03mol，
V₁（NaOH溶液）=

0.03mol

0.5mol/L

=0.06L=60mL，
如使Al（OH）₃部分溶解，則
①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
0.02mol 0.06mol
②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
   1mol         1mol
（0.02-0.01）mol （0.02-0.01）mol=0.01mol
兩步反應(yīng)共需要0.06mol+0.01mol=0.07mol，
V₂（NaOH溶液）=

0.07mol

0.5mol/L

=0.14L=140mL，
答：從上述濾液中取出10mL，要想獲得0.78克沉淀，至少加入0.5mol/L NaOH溶液的體積為60mL或140mL．

點評：本題考查化學(xué)方程式的相關(guān)計算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計算能力的考查，題目難度中等，注意判斷硫酸鋁反應(yīng)的程度，為解答本題的關(guān)鍵，用討論法解答．