Question

将质量为m₁g的钠、铝混合物投入一定量的水中充分反应，金属没有剩余，共收集到标准状况下的气体11.2L。向溶液中逐滴加入浓度为4mol·L^－1的HCl溶液，至100mL时白色沉淀达到最大量。继续滴入HCl溶液，当加入HCl溶液体积VmL时沉淀恰好消失。将所得溶液蒸干灼烧得固体m₂g。下列关系式中不正确的是

A．V＝150 mL                           B．m₁＝14.6g

C．白色沉淀最大量为15.6g                  D．m₂＝10.2g

Answer

D

【解析】

试题分析：钠在水中可以和水反应，没有剩余，2Al+2H2O+2NaOH＝2NaAlO2+3H2↑，氢气为0.5mol，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，向溶液中逐滴加入浓度为4mol·L－1的HCl溶液，至100mL时白色沉淀达到最大量AlO2﹣+H++H2O=Al（OH）3↓，此时溶液中的溶质是氯化钠，物质的量是0.4mol，则根据钠离子守恒可知钠的物质的量是0.4mol，根据氢气的物质的量可知铝的物质的量是0.2mol，所以白色沉淀最大量为0.2mol×78g/mol＝15.6g，m1＝0.4mol×23g/mol＋0.2mol×27g/mol＝14.6g，最终得到的固体是氯化钠和氧化铝，则m2＝0.4mol×58.5g/mol＋0.1mol×102g/mol＝33.6g；根据Al（OH）3＋3H＋=Al3＋＋3H2O可知溶解氢氧化铝消耗的盐酸是0.6mol，其体积V＝0.6mol÷4mol/L＝0.15L＝150mL，答案选D。

【考点定位】考查混合物的计算有关问题。

【名师点晴】灵活应用守恒法是解答的关键，许多有关化学反应的计算，如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的，常见的守恒关系有：①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒；②电解质溶液中的电荷守恒；③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等；④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式，运用关系式法等计算技巧巧妙解题。