Question

將一定量Mg、Al合金溶于1mol?L^-1的HCl溶液中，進而向所得溶液中滴加1mol?L^-1的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量（n）與滴加的NaOH溶液體積（mL）的圖示如下．下列分析的結(jié)論中正確的是

1. A.
   溶解“一定量Mg、Al合金”的HCl溶液的體積小于80mL
2. B.
   由題中數(shù)據(jù)，無法求出實驗中產(chǎn)生H₂的物質(zhì)的量
3. C.
   無法確定Mg、Al合金中n（Mg）/n（Al）的最大值
4. D.
   欲求出a的取值范圍尚缺少一個條件

Answer 1

B
分析：A、根據(jù)鹽酸和金屬鋁、金屬鎂的反應(yīng)以及沉淀鎂離子和鋁離子的過程實質(zhì)來回答；
B、確定了金屬鎂和金屬鋁的量就可以確定生成氫氣的量；
C、根據(jù)圖象中消耗的氫氧化鈉的量確定合金中金屬鎂的最大量，進而確定該合金中兩元素物質(zhì)的量之比的最大值；
D、合金的組成可以采用極限假設(shè)法，當金屬全部是金屬鋁時剩余的酸最多，a的值最大來判斷a得取值范圍．
解答：根據(jù)圖可知，首先發(fā)生的反應(yīng)是中和過量的酸：H⁺+OH^-=H₂O，然后是沉淀兩種金屬離子：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，最后是Al（OH）₃的溶解：Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，從橫坐標80mL到90mL這段可以求出
n（Al（OH）₃）=0.01mol，則n（Al）=n（Al（OH）₃）=0.01mol，所以沉淀Al³⁺需要的OH^-為0.03mol，即NaOH溶液的體積為30mL，鎂離子和鋁離子沉淀完全消耗的堿的體積為80-a，若假設(shè)鹽酸不剩，所以沉淀Mg²⁺需要NaOH溶液的體積最大值為50mL，求出n （Mg）的最大值為0.025mol，所以該合金中鎂鋁兩元素物質(zhì)的量之比的最大值為2.5，故C錯誤，
0.01mol的金屬鋁消耗鹽酸為0.03mol，當金屬鎂的最大物質(zhì)的量為0.025mol時，消耗鹽酸的最大量是0.05mol，所以溶解金屬鎂、鋁所需HCl溶液的體積小于或者是等于80mL，故A錯誤；
金屬鎂的量不確定，無法判斷生成氫氣的量的多少，故B正確，
假設(shè)鹽酸溶解金屬后不剩，這種情況下，酸恰好與合金反應(yīng)完全，即a=0，通過極值法，當合金中完全是鋁時，因為沉淀Al³⁺需要NaOH溶液的體積為30mL，從圖可知，中和過量的酸所消耗的堿液體積最大為50mL，但是假設(shè)不成立，最大值是不存在的，所以的取值范圍為 0≤a＜50，故D錯誤．
故選B．
點評：本題考查學生有關(guān)金屬元素鋁及其化合物的性質(zhì)的知識，結(jié)合圖象進行考查，增大了難度．