Question

向 m g 鎂和鋁的混合物重加入適量的稀硫酸，恰好完全反應生成標準狀況下的氣體 b L．向反應后的溶液中加入 c mol/L氫氧化鉀溶液 V mL，使金屬離子剛好沉淀完全，得到的沉淀質量為 n g．再將得到的沉淀灼燒至質量不再改變為止，得到固體 p g．則下列關系不正確的是（ ）
A．c=
B．n=
C．p=
D．（）m＜p＜（）m

Answer 1

【答案】分析：反應化學方程式為；Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；MgSO₄+2KOH=Mg（OH）₂↓+K₂SO₄；
Al₂（SO₄）₃+6KOH=2Al（OH）₃↓+3K₂SO₄；Mg（OH）₂MgO+H₂O；2Al（OH）₃Al₂O₃+3H₂O；
A、根據n=計算氫氣的物質的量，根據電荷守恒，氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀中含有n（OH^-），等于金屬提供的電子的物質的量，等于生成氫氣的獲得的電子的物質的量，據此計算氫氧根離子的物質的量，再根據c=計算氫氧化鉀的物質的量濃度；
B、沉淀為氫氧化鎂、氫氧化鋁，其質量等于金屬的質量與含有的氫氧根離子的質量之和，根據n=cVM計算氫氧根離子的質量；
C、由Mg（OH）₂MgO+H₂O，2Al（OH）₃Al₂O₃+3H₂O可知，沉淀灼燒生成氧化鎂與氧化鋁，二者質量等于金屬質量與氧原子的質量之和，由方程式可知氧原子的物質的量等于氫氧根離子物質的量的一半，據此計算；
D、按照極值方法計算，若mg全是鎂，計算生成得到的氧化鎂質量，若mg全是鋁，計算得到的氧化鋁的質量，實際固體的質量介于二者之間．
解答：解：A、根據電荷守恒，氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀中含有n（OH^-），等于金屬提供的電子的物質的量，等于生成氫氣的獲得的電子的物質的量，故生成的氫氣的物質的量等于參加反應的堿的物質的量的一半，故×2=cmol/L×V×10^-3L，整理得c=，故A正確；
B、沉淀為氫氧化鎂、氫氧化鋁，其質量等于金屬的質量與含有的氫氧根離子的質量之和，故n=m+c×V×10^-3×17=m+，故B錯誤；
C、選項中p為生成的氧化物的質量，由Mg（OH）₂MgO+H₂O，2Al（OH）₃Al₂O₃+3H₂O可知，氧化物的質量等于金屬質量與氧原子的質量之和，由方程式可知氧原子的物質的量等于氫氧根離子物質的量的一半，故p=m+c×V×10^-3××16=m+，故C錯誤；
D、得到的氧化物為氧化鎂，根據元素守恒，則質量為P=×40=，若mg全是鋁，得到的氧化物為氧化鋁，根據元素守恒，則質量為p=××102=，質量介于二者之間，故D正確；
故選BC．
點評：本題綜合考查鎂鋁元素單質及化合物的性質、混合物的有關計算，注意利用方程式與電子轉移守恒尋找關系解答，題目計算量較大，且為無數據計算，難度較大．