Question

17．將0.1mol的鎂、鋁混合物溶于100mL 2mol/L H₂SO₄溶液中，然后再滴加1mol/L NaOH溶液．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．下列說法不正確的是（　　）

• A． O～V₁發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+OH^-═H₂O
• B． 當(dāng)V₁=160mL時，V₂的體積為360mL
• C． 當(dāng)V₁=160mL時，金屬混合物中鎂的質(zhì)量為1.44g
• D． 當(dāng)Mg²⁺、Al³⁺剛好沉淀完全，則滴入的NaOH溶液的體積為400mL

Answer 1

分析 A、0～V₁段滴入氫氧化鈉溶液后沒有生成沉淀，說明硫酸過量，加入的氫氧化鈉與剩余的硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水；
B、當(dāng)V₁=160mL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）=$\frac{1}{2}$×0.16L×1mol/L=0.08mol，
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=0.1，
100mL 2mol/L的H₂SO₄溶液中含有硫酸的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根據(jù)SO₄^2-離子守恒有：x+3y=0.2-0.08=0.12，
聯(lián)立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金屬粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol，
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）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
根據(jù)c=$\frac{n}{V}$進(jìn)行計算求解；
C、由B可知n（Mg）=0.06mol，根據(jù)m=nM進(jìn)行計算；
D、氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子的關(guān)系式為：Al～Al（OH）₃～OH^-，而n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol，所以消耗氫氧化鈉的體積為：$\frac{0.04mol}{1mol/L}$=0.04L．

解答 解：A、0～V₁段，滴入氫氧化鈉溶液后沒有生成沉淀，說明硫酸過量，滴入的氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：H⁺+OH^-=H₂O，故A正確；
B、當(dāng)V₁=160mL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）=$\frac{1}{2}$×0.16L×1mol/L=0.08mol，
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=0.1，
100mL 2mol/L的H₂SO₄溶液中含有硫酸的物質(zhì)的量為：2mol/L×0.1L=0.2mol，
根據(jù)SO₄^2-離子守恒有：x+3y=0.2-0.08=0.12，
聯(lián)立方程解得：x=0.06、y=0.02，
所以金屬粉末中：n（Mg）=0.06mol，n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol，
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）=2×0.2mol+0.04mol=0.44mol，
則V₂=$\frac{0.44mol}{1mol/L}$=0.44L=440mL，故B錯誤；
C、由B可知n（Mg）=0.06mol，m=nM=0.06mol×24g/mol=1.44g，故C正確；
D、氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子的關(guān)系式為：Al～Al（OH）₃～OH^-，而n（Al）=2y=2×0.02mol=0.04mol，所以消耗氫氧化鈉的體積為：$\frac{0.04mol}{1mol/L}$=0.04L，所以當(dāng)Mg²⁺、Al³⁺剛好沉淀完全，則滴入的NaOH溶液的體積為440-40=400mL，故D正確；
故選B．

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．