Question

将a g Mg、Al合金完全溶解在V₁ L、c₁ mol/L的盐酸溶液中，产生b g H₂．再向反应后的溶液中加入V₂ L，c₂ mol/L NaOH溶液，恰好使沉淀达到最大值，且沉淀质量为d g．则下列关系式错误的是（　　）

• A、合金中的物质的量为

  24b-a

  9

  9mol
• B、d=a+17b
• C、c₁=

  c2V2

  V1

• D、与金属反应后剩余盐酸的物质的量浓度为（c₁V₁-b）mol/L

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：首先发生反应：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，加入NaOH溶液恰好使沉淀达到最大值，若盐酸剩余，首先发生反应HCl+NaOH═NaCl+H₂O（盐酸不剩余，则不发生该反应），然后发生反应AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，MgCl₂+2NaOH═MgAl（OH）₂↓+2NaCl，
A．设合金中含有xmolMg，ymolAl，根据生成氢气的物质的量和金属的质量可列方程组计算合金中镁和铝的物质的量；
B．根据电荷守恒可知，金属提供电子物质的量等于沉淀中氢氧根离子的物质的量，根据电子转移计算金属提供的电子，沉淀质量=m（金属）+m（沉淀中氢氧根）；
C．反应后溶液的成分为NaCl，根据原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），据此计算；
D．总盐酸的物质的量减去生成氢气所用盐酸的物质的量即为剩余盐酸的物质的量，再根据c=

n

V

计算出剩余盐酸的浓度．

解答： 解：首先发生反应：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，加入NaOH溶液恰好使沉淀达到最大值，若盐酸剩余，首先发生反应HCl+NaOH═NaCl+H₂O（盐酸不剩余，则不发生该反应），然后发生反应AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，MgCl₂+2NaOH═MgAl（OH）₂↓+2NaCl，
A．设合金中含有xmolMg，ymolAl，反应的化学方程式分别为：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，产生bg H₂，

24x+27y=a x+1.5y= b 2

，
解得

x= a-9b 6 y= 12b-a 9

，则x+y=

a-3b

18

mol，故A错误；
B．根据电子转移守恒可知，金属提供的电子物质的量为：

bg

2g/mol

×2=bmol，根据电荷守恒可知，金属提供电子物质的量等于沉淀中氢氧根离子的物质的量，则d=a+b×17=a+17b，故B正确；
C．反应后溶液的成分为NaCl，根据原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），则c₁×V₁=c₂×V₂，故c₁=

c2V2

V1

，故C正确；
D、生成bgH₂，其物质的量为0.5b mol，根据氢元素守恒，可知消耗盐酸bmol，则剩余HCl为（c₁V₁-b）mol，所以剩余盐酸的物质的量浓度为：

c1V1-b

V1

mol/L，故D错误；
故选AD．

点评：本题考查混合物的计算，题目难度较大，理解反应过程、利用守恒的方法计算是关键，试题侧重对解题方法技巧越学生思维能力的考查．