Question

把一塊鎂鋁合金投入到1mol?L^-1 鹽酸中，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1mol?L^-1 NaOH溶液，生成沉淀的物質的量隨加入NaOH溶液體積變化的關系如圖所示．下列說法中錯誤的是（　�。�

• A、鹽酸的體積為80mL
• B、a的取值范圍為0＜a＜50
• C、n（Mg²⁺）≥0.025mol
• D、當a值為30時，b值為0.02

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：A、0→a為過量的鹽酸與氫氧化鈉的反應，加入80mL氫氧化鈉溶液時沉淀達到最大量，此時溶質為NaCl，則n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），
B、根據(jù)第三階段的反應確定鋁離子的物質的量，假設只有鋁離子時，根據(jù)消耗的氫氧化鈉來確定a的取值范圍；
C、根據(jù)圖示知第四階段無反應，沉淀全為Mg（OH）₂，若a=0，n（Mg²⁺）取得最大值，據(jù)此來計算鎂離子物質的量的范圍；
D、根據(jù)a=30時，先確定鎂離子消耗的氫氧化鈉的量，再根據(jù)b為生成沉淀的最大量進行計算．

解答： 解：A、根據(jù)圖象可知，第一階段，鹽酸和氫氧化鈉反應：H⁺+OH^-=H₂O；第二階段，氯化鎂和氯化鋁和氫氧化鈉反應Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，當氫氧化鈉溶液體積為80mL時，沉淀達到最大量，此時溶液中溶質全為NaCl，則n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），
，由于鹽酸和氫氧化鈉溶液濃度相等，所以鹽酸的體積為80mL，故A正確；
B、第三階段，氫氧化鋁溶解：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，此時消耗NaOH溶液10mL，所以n（Al³⁺）=1mol/L×0.01L=0.01mol，則與Al³⁺反應生成氫氧化鋁沉淀的NaOH溶液體積為30mL，假設無Mg²⁺，此時a有最大值：a=50，而實際存在Mg²⁺，所以0＜a＜50，故B正確；
C、第三階段，氫氧化鋁溶解Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，因為此時消耗NaOH10mL，所以n（Al³⁺）=1mol/L×0.01L=0.01mol，第四階段無反應，沉淀全為Mg（OH）₂，若a=0，n（Mg²⁺）取得最大值，第一階段中和Al³⁺反應的NaOH為30mL，所以此時和Mg²⁺反應的NaOH為50mL，（Mg²⁺）_max=0.025mol，而如圖所示a＞0，所以n（Mg²⁺）＜0.025mol，故C錯誤；
D、當a=30時，和Mg²⁺反應的NaOH為20ml，此時n（Mg²⁺）=0.01mol，根據(jù)質量守恒生成沉淀的物質的量為b=n（Mg²⁺）+n（Al³⁺）=0.02mol，故D正確；
故選C．

點評：本題考查學生有關金屬元素鋁及其化合物的性質的知識，題目難度中等，結合圖象進行考查，增大了難度，注意掌握有關混合物反應的計算方法，明確圖象曲線中各點的含義為解答本題的關鍵．