Question

13．把一塊鎂鋁合金投入到1mol/LHCl溶液里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/LNaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量隨加入NaOH溶液體積的變化關(guān)系如圖所示．下列說法中不正確的是（　　）

• A． a的取值范圍為0≤a＜50
• B． 當(dāng)a=30時，$\frac{n（Mg）}{n（Al）}$=1
• C． 圖中0～a段，與NaOH發(fā)生反應(yīng)的微粒是H⁺
• D． 當(dāng)v（NaOH）=90mL時，溶液中的溶質(zhì)為NaAlO₂

Answer 1

分析 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^-=AlO₂^-+2H₂O，從橫坐標(biāo)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Al³⁺消耗的NaOH溶液的體積為$\frac{0.01mol×3}{1mol/L}$=0.03L=30mL．
A．合金的組成可以采用極限假設(shè)法，當(dāng)金屬全部是鋁時剩余的酸最多，a的值最大，據(jù)此判斷a得取值范圍；
B．a(chǎn)=30時，和Mg²⁺反應(yīng)的NaOH溶液為20mL，此時n（Mg²⁺）=0.01mol，由題干分析得n（Al³⁺）=n（Al）=n（Al（OH）₃）=0.01mol，故$\frac{n（Mg）}{n（Al）}$=1，據(jù)此分析；
C．圖中0～a段，發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)是NaOH和HCl的反應(yīng)；
D．當(dāng)v（NaOH）=90mL時，溶液中的溶質(zhì)為NaAlO₂和NaCl；

解答 解：A．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(dāng)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A正確；
B．a(chǎn)=30時，和Mg²⁺反應(yīng)的NaOH溶液為（80-30-30）mL=20mL，此時n（Mg²⁺）=1mol/L×0.02L×$\frac{1}{2}$=0.01mol，由題干分析得n（Al³⁺）=n（Al）=n（Al（OH）₃）=0.01mol，故$\frac{n（Mg）}{n（Al）}$=1，故B正確；
C．圖中0～a段，發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)是NaOH和HCl的反應(yīng)，故NaOH發(fā)生反應(yīng)的微粒是H⁺，故C正確；
D．當(dāng)v（NaOH）=90mL時，溶液中的溶質(zhì)為NaAlO₂和NaCl，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查鎂鋁及其化合物的性質(zhì)、混合物計算，清楚各階段發(fā)生的反應(yīng)是關(guān)鍵，注意利用極限法進(jìn)行解答，難度較大．