化学选择计算题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/26 20:13:24
将一定量的钠铝合金投入水中,全部溶解,得到20ml,ph=14的溶液,然后用1mol/l盐酸滴定,至沉淀最大时,用去40ml,求钠的质量---

答案:0.92g

我觉得很奇怪啊,ph=14,20ml我不就可以求氢氧化钠的质量了吗?这样na的质量不就有了?但算出来答案不对。。。为什么还要说用盐酸滴定阿?

20ml,ph=14的溶液中还有 偏铝酸钠 (Na3AlO3),它只能存在于碱性环境中。若溶液由碱性向酸性过度,即加入 氢离子(H^+) ,则会发生如下反应:
(AlO3)^(3-) + 3(H^+) = Al(OH)3 ↓ ①
会出现 氢氧化铝[Al(OH)3] 沉淀。
当 偏铝酸根离子[(AlO3)^(3-)] 都消耗完之后,若溶液继续向酸性过度,即继续加入 氢离子(H^+) ,则又会发生以下反应:
Al(OH)3 + 3(H^+) = Al^(3+) + 3H2O ②
刚才出现的 氢氧化铝[Al(OH)3] 沉淀又会溶解。

题中沉淀最大量时就是指反应①完全结束,而反应②即将开始那个时候。
沉淀量最大,则Al元素全部在沉淀中了,因此此时的溶液为NaCl溶液,只要算出 氯离子(Cl^-) 的物质的量,就可以确定Na^+的物质的量,从而算出Na的质量。
很显然n[Cl^-]= 1mol/L * 40 ml =0.04 mol
所以 n[Na^+]=n[Cl^-]=0.04 mol
所以 m[Na ]=23 g/mol * 0.04 mol=0.92g 为所求

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实际的反应还有如下几个:(供参考)
2Na + 2H2O = 2(OH^-) + 2(Na^+) + H2↑ ③
2Al + 6(OH^-)= 2(AlO3)^(3-) + 3H2↑ ④

计算离子问题时最好从离子角度考虑
20ml,ph=14的溶液里,氢氧根离子的浓度是1mol/L
这部分氢氧根消耗的氢离子是20ml,
分析得,溶液里的沉淀是氢氧化铝,由偏铝酸根与氢离子得来,因此原溶液里偏铝酸根的浓度是1mol/L,
由此可得原溶液里0.02mol氢氧根,0.02mol偏铝酸根,氢离子可忽略不计,阳离子只有钠离子,且为0.04mol。

naoh al(oh)3 还会反应!!