Question

將a g Mg、Al合金完全溶解在V₁ L、c₁ mol/L的鹽酸溶液中，產生b g H₂．再向反應后的溶液中加入V₂ L，c₂ mol/L NaOH溶液，恰好使沉淀達到最大值，且沉淀質量為d g．則下列關系式錯誤的是（　　）

• A、合金中的物質的量為

  24b-a

  9

  9mol
• B、d=a+17b
• C、c₁=

  c2V2

  V1

• D、與金屬反應后剩余鹽酸的物質的量濃度為（c₁V₁-b）mol/L

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：首先發生反應：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，加入NaOH溶液恰好使沉淀達到最大值，若鹽酸剩余，首先發生反應HCl+NaOH═NaCl+H₂O（鹽酸不剩余，則不發生該反應），然后發生反應AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，MgCl₂+2NaOH═MgAl（OH）₂↓+2NaCl，
A．設合金中含有xmolMg，ymolAl，根據生成氫氣的物質的量和金屬的質量可列方程組計算合金中鎂和鋁的物質的量；
B．根據電荷守恒可知，金屬提供電子物質的量等于沉淀中氫氧根離子的物質的量，根據電子轉移計算金屬提供的電子，沉淀質量=m（金屬）+m（沉淀中氫氧根）；
C．反應后溶液的成分為NaCl，根據原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），據此計算；
D．總鹽酸的物質的量減去生成氫氣所用鹽酸的物質的量即為剩余鹽酸的物質的量，再根據c=

n

V

計算出剩余鹽酸的濃度．

解答： 解：首先發生反應：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，加入NaOH溶液恰好使沉淀達到最大值，若鹽酸剩余，首先發生反應HCl+NaOH═NaCl+H₂O（鹽酸不剩余，則不發生該反應），然后發生反應AlCl₃+3NaOH═Al（OH）₃↓+3NaCl，MgCl₂+2NaOH═MgAl（OH）₂↓+2NaCl，
A．設合金中含有xmolMg，ymolAl，反應的化學方程式分別為：Mg+2HCl═MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl═2AlCl₃+3H₂↑，產生bg H₂，

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

，
解得

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

，則x+y=

a-3b

18

mol，故A錯誤；
B．根據電子轉移守恒可知，金屬提供的電子物質的量為：

bg

2g/mol

×2=bmol，根據電荷守恒可知，金屬提供電子物質的量等于沉淀中氫氧根離子的物質的量，則d=a+b×17=a+17b，故B正確；
C．反應后溶液的成分為NaCl，根據原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），則c₁×V₁=c₂×V₂，故c₁=

c2V2

V1

，故C正確；
D、生成bgH₂，其物質的量為0.5b mol，根據氫元素守恒，可知消耗鹽酸bmol，則剩余HCl為（c₁V₁-b）mol，所以剩余鹽酸的物質的量濃度為：

c1V1-b

V1

mol/L，故D錯誤；
故選AD．

點評：本題考查混合物的計算，題目難度較大，理解反應過程、利用守恒的方法計算是關鍵，試題側重對解題方法技巧越學生思維能力的考查．