Question

13．把一块镁铝合金投入到1mol/LHCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/LNaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示．下列说法中不正确的是（　　）

• A． a的取值范围为0≤a＜50
• B． 当a=30时，$\frac{n（Mg）}{n（Al）}$=1
• C． 图中0～a段，与NaOH发生反应的微粒是H⁺
• D． 当v（NaOH）=90mL时，溶液中的溶质为NaAlO₂

Answer 1

分析 根据图可知，首先发生的反应是中和过量的酸：H⁺+OH^-=H₂O，然后是沉淀两种金属离子：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，最后是Al（OH）₃的溶解：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，从横坐标80mL到90mL这段可以求出n[Al（OH）₃]=0.01mol，则n（Al）=n（Al（OH）₃）=0.01mol，所以Al³⁺消耗的NaOH溶液的体积为$\frac{0.01mol×3}{1mol/L}$=0.03L=30mL．
A．合金的组成可以采用极限假设法，当金属全部是铝时剩余的酸最多，a的值最大，据此判断a得取值范围；
B．a=30时，和Mg²⁺反应的NaOH溶液为20mL，此时n（Mg²⁺）=0.01mol，由题干分析得n（Al³⁺）=n（Al）=n（Al（OH）₃）=0.01mol，故$\frac{n（Mg）}{n（Al）}$=1，据此分析；
C．图中0～a段，发生反应的反应是NaOH和HCl的反应；
D．当v（NaOH）=90mL时，溶液中的溶质为NaAlO₂和NaCl；

解答 解：A．假设盐酸溶解金属后不剩，这种情况下，酸恰好与合金反应完全，即a=0，通过极值法，当合金中完全是铝时，因为沉淀Al³⁺需要NaOH溶液的体积为30mL，从图可知，中和过量的酸所消耗的碱液体积最大为50mL，但是假设不成立，最大值是不存在的，所以的取值范围为 0≤a＜50，故A正确；
B．a=30时，和Mg²⁺反应的NaOH溶液为（80-30-30）mL=20mL，此时n（Mg²⁺）=1mol/L×0.02L×$\frac{1}{2}$=0.01mol，由题干分析得n（Al³⁺）=n（Al）=n（Al（OH）₃）=0.01mol，故$\frac{n（Mg）}{n（Al）}$=1，故B正确；
C．图中0～a段，发生反应的反应是NaOH和HCl的反应，故NaOH发生反应的微粒是H⁺，故C正确；
D．当v（NaOH）=90mL时，溶液中的溶质为NaAlO₂和NaCl，故D错误；
故选D．

点评 本题考查镁铝及其化合物的性质、混合物计算，清楚各阶段发生的反应是关键，注意利用极限法进行解答，难度较大．