Question

化学题（ 写出解题过程 ）

12．把一支表面被氧化成10.2g氧化铝的铝条A，放入1L1.5mol/L热氢氧化钠溶液中，过一段时间后取出铝条，溶液质量增加了12.6g，此时的溶液称为甲溶液，体积仍为1L。再把另一支表面也被氧化的一定量的铝条B，放入1L0.9mol/L硫酸溶液中，过一会儿取出，其质量减小了25.8g，溶液的质量增加了25.2g，此时的溶液称为乙溶液，体积仍为1L。回答下列问题：
(1)甲溶液的溶质是________________（写化学式），其物质的量_____________________。
(2)乙溶液的溶质是_______________________（写化学式），其物质的量是__________。
(3)将甲、乙两溶液反应，若使滴加的量最少，而产生的沉淀最多，应将________溶液______L滴加到_________溶液（用“甲”或“乙”填写），产生的沉淀最多是_______g。

Answer 1

1）2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
可见无论是Al还是氧化铝，总是生成偏铝酸钠，溶质就是NaAlO2

铝条表面被氧化的氧化膜很致密，浸入NaOH溶液，首先是氧化铝反应，反应完后才是Al反应。由方程式可见，
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O，
102----2mol---2mol
10.2----y ---x
解得x=0.2mol，y=0.2mol
氧化铝与碱反应，溶液的增重就是氧化铝的质量，氧化铝质量为10.2g，则溶液增重10.2g，
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ △m（增重）
27*2--2mol------2mol-----6-----48
z t ---------12.6-10.2
解得z=t=0.1mol，消耗去0.3mol的NaOH，还余1.2mol，共生成0.3mol的NaAlO2
甲溶液生成的溶质是(化学式）_0.3mol的NaAlO2和1.2mol的NaOH

2）其质量减小了25.8g，溶液的质量增加了25.2g
由方程式可见，这其中减小的质量0.6g就是氢气的质量
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑
2mol--3mol--1mol------6g
x------y-----z-------0.6g
解得x=0.2mol,y=0.3mol,z=0.1mol
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O
102g---3mol---1mol
25.8---a------b
-0.2*27
=20.4g
解得a=0.6mol，b=0.2mol，共消耗去0.9mol硫酸，正好完全耗尽
乙溶液生成的溶质是(化学式)0.3mol的硫酸铝
3）若使滴加的量，最少产生的沉淀最多，就是使乙中的硫酸铝和甲中的NaOH完全转化为氢氧化铝沉淀。
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4
1----------6------2
0.3mol-----1.2mol
显然硫酸铝是过量的，实际应该的使用量设为c，得到氢氧化铝的量为d
Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3+3Na2SO4
1----------6------2
c -----1.2mol-----d
解得c=0.2mol，d=0.4mol
Al2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2SO4
1---------6---------------8
e--------0.3mol-----------f
解得e=0.05mol，f=0.4mol
最终还余0.05mol的硫酸铝，即余1/6L的乙溶液，得到0.8mol氢氧化铝，62.4g
综上，将甲、乙两溶液反应，若使滴加的两最少，而产生的沉淀最多，应将
乙溶液5/6L滴加到甲溶液,产生的沉淀最多是62.4g

Answer 2

解：
(1)甲的化学反应为
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2Al+2Na+2H2O=2NaAlO2+3H2 ↑
A铝条有10.2g氧化铝，为0.1mol，全部溶解，增加溶液质量10.2g，12.6-10.2=2.4g是参加反应的铝减去产生氢气的质量
设参加反应的铝为amol，则产生氢气为1.5amol
故有27a-2*1.5a=2.4
解得a=0.1
因此，甲溶液溶质为NaOH和NaAlO2，其物质的量分别为1.2mol和0.3mol
(2)乙的化学反应
Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 ↑
根据分析，铝条减少不等于溶液增加质量，其差值是放出的氢气质量
容易得出H2为0.6g，即0.3mol
根据二反应，得消耗铝为0.2mol，质量为5.4 g
则反应的Al2O3质量为25.8-5.4=20.4g，为0.2mol
因此，乙溶液溶质是Al2(SO4)3，物质的量为0.3mol
(3)甲乙反应，Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4
根据（1）（2）中的计算，乙中Al2(SO4)3必过量，因此若使滴加的量最少，而产生的沉淀最多，应将乙溶液 2/3L 滴到甲溶液中， 最多产生沉淀31.2g
四年没做化学题了，手生了，不知对不对