Question

將一塊鎂鋁合金投入一定體積的1mol/L稀鹽酸中，待合金完全溶解后往溶液里滴入1mol/L的NaOH溶液，生成沉淀物質(zhì)的量與加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖．下列說法中不正確的是（ ）

A．由圖可以確定該鎂鋁合金中鋁的質(zhì)量為0.27g
B．由圖可以確定該合金中兩元素物質(zhì)的量之比的最大值為2.5
C．當(dāng)?shù)稳?mol/L的NaOH溶液85mL時(shí)，所得沉淀的成分為Mg（OH）₂和Al（OH）₃
D．由圖可以確定a的取值范圍為：0≤a≤50

Answer 1

【答案】分析：A、根據(jù)氫氧化鈉的體積在80至90ml段內(nèi)，所有的氫氧化鈉用于溶解氫氧化鋁，根據(jù)氫氧化鈉的量確定氫氧化鋁的量，根據(jù)原子守恒確定金屬鋁的量；
B、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(jìn)而確定該合金中兩元素物質(zhì)的量之比的最大值；
C、當(dāng)加入1mol/L的NaOH溶液85mL時(shí)，只有5ml用于氫氧化鋁的溶解；
D、合金的組成可以采用極限假設(shè)法，當(dāng)金屬全部是金屬鋁時(shí)剩余的酸最多，a的值最大來判斷a得取值范圍．
解答：解：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(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，即為0.27g，故A正確；
B、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B正確；
C、當(dāng)加入1mol/L的NaOH溶液85mL時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，只有5ml用于氫氧化鋁的溶解，氫氧化鋁剩余，所得沉淀的成分為Mg（OH）₂和Al（OH）₃，故C正確；
D、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(shí)，因?yàn)槌恋鞟l³⁺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(cuò)誤．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生有關(guān)金屬元素鋁及其化合物的性質(zhì)的知識(shí)，結(jié)合圖象進(jìn)行考查，增大了難度．