Question

把一块镁铝合金投入到1mol?L^-1 盐酸中，待合金完全溶解后，再往溶液里加入1mol?L^-1 NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积变化的关系如图所示．下列说法中错误的是（　　）

• A、盐酸的体积为80mL
• B、a的取值范围为0＜a＜50
• C、n（Mg²⁺）≥0.025mol
• D、当a值为30时，b值为0.02

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：A、0→a为过量的盐酸与氢氧化钠的反应，加入80mL氢氧化钠溶液时沉淀达到最大量，此时溶质为NaCl，则n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），
B、根据第三阶段的反应确定铝离子的物质的量，假设只有铝离子时，根据消耗的氢氧化钠来确定a的取值范围；
C、根据图示知第四阶段无反应，沉淀全为Mg（OH）₂，若a=0，n（Mg²⁺）取得最大值，据此来计算镁离子物质的量的范围；
D、根据a=30时，先确定镁离子消耗的氢氧化钠的量，再根据b为生成沉淀的最大量进行计算．

解答： 解：A、根据图象可知，第一阶段，盐酸和氢氧化钠反应：H⁺+OH^-=H₂O；第二阶段，氯化镁和氯化铝和氢氧化钠反应Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，当氢氧化钠溶液体积为80mL时，沉淀达到最大量，此时溶液中溶质全为NaCl，则n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），
，由于盐酸和氢氧化钠溶液浓度相等，所以盐酸的体积为80mL，故A正确；
B、第三阶段，氢氧化铝溶解：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，此时消耗NaOH溶液10mL，所以n（Al³⁺）=1mol/L×0.01L=0.01mol，则与Al³⁺反应生成氢氧化铝沉淀的NaOH溶液体积为30mL，假设无Mg²⁺，此时a有最大值：a=50，而实际存在Mg²⁺，所以0＜a＜50，故B正确；
C、第三阶段，氢氧化铝溶解Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，因为此时消耗NaOH10mL，所以n（Al³⁺）=1mol/L×0.01L=0.01mol，第四阶段无反应，沉淀全为Mg（OH）₂，若a=0，n（Mg²⁺）取得最大值，第一阶段中和Al³⁺反应的NaOH为30mL，所以此时和Mg²⁺反应的NaOH为50mL，（Mg²⁺）_max=0.025mol，而如图所示a＞0，所以n（Mg²⁺）＜0.025mol，故C错误；
D、当a=30时，和Mg²⁺反应的NaOH为20ml，此时n（Mg²⁺）=0.01mol，根据质量守恒生成沉淀的物质的量为b=n（Mg²⁺）+n（Al³⁺）=0.02mol，故D正确；
故选C．

点评：本题考查学生有关金属元素铝及其化合物的性质的知识，题目难度中等，结合图象进行考查，增大了难度，注意掌握有关混合物反应的计算方法，明确图象曲线中各点的含义为解答本题的关键．