Question

19．將0.01mol的鐵、鋁混合物溶于100mL 0.2mol/LH₂SO₄溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．若在滴加NaOH溶液的過程中，沉淀質(zhì)量m隨加入NaOH溶液的體積V變化如圖所示．當(dāng)V₁=16mL時，則V₂為（　　）

• A． 24mL
• B． 30mL
• C． 440mL
• D． 44mL

Answer 1

分析 根據(jù)圖象可知，在滴加NaOH溶液到體積V₁=16mL過程中，沒有沉淀生成，說明硫酸有剩余，滴加的NaOH用于中和剩余硫酸，V₁=16mL時，剩余的H₂SO₄與滴加的NaOH恰好完全反應(yīng)，溶液是MgSO₄、Al₂（SO₄）₃和Na₂SO₄混合液，根據(jù)Mg原子、Al原子、SO₄^2-離子、Na⁺離子守恒，列方程求算n（Mg）、n（Al）；
當(dāng)?shù)渭覰aOH溶液到體積V₂時，Al（OH）₃完全溶解，沉淀是Mg（OH）₂，溶液是Na₂SO₄和NaAlO₂混合液．根據(jù)SO₄^2-離子、Na⁺離子和Al原子守恒，求出n（NaOH），再利用V=$\frac{n}{c}$計算滴入氫氧化鈉溶液體積V₂．

解答 解：當(dāng)V₁=16mL時，此時，溶液是MgSO₄、Al₂（SO₄）₃和Na₂SO₄混合液，
由Na⁺離子守恒可知，n（Na₂SO₄）=$\frac{1}{2}$n（Na⁺）=$\frac{1}{2}$n（NaOH）=$\frac{1}{2}$×0.016L×1mol/L=0.008mol，
設(shè)MgSO₄為xmol、Al₂（SO₄）₃為ymol，則：
根據(jù)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質(zhì)的量為：0.2mol/L×0.1L=0.02mol，
根據(jù)SO₄^2-離子守恒有：x+3y=0.02-0.008=0.012，
聯(lián)立方程解得：x=0.006、y=0.002，
所以金屬粉末中：n（Mg）=0.006mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.004mol，
滴加NaOH溶液到體積V₂時時，溶液是Na₂SO₄和NaAlO₂混合液，根據(jù)SO₄^2-離子、Na⁺離子和Al原子守恒有：
n（NaOH）=2n（Na₂SO₄）+n（NaAlO₂）=2n（H₂SO₄）+n（Al）=2×0.02mol+0.004mol=0.044mol，
則V₂=$\frac{0.044mol}{1mol/L}$=0.044L=44mL，
故選D．

點(diǎn)評 本題考查了有關(guān)混合物反應(yīng)的計算，題目難度中等，明確圖象曲線變化的含義為解答此類題的關(guān)鍵，注意掌握常見離子的性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．