Question

向盛有a g鎂鋁合金的燒杯中加入c_l mol/L稀硫酸V₁L，合金完全溶解后，再加入c₂mol/L的NaOH溶液V₂L，生成沉淀的質量恰好達到最大值bg。則下列關系式不正確的是（  ）

A．2c1V1=c2V2	B．反應產生氫氣的質量m(H2)=
C．b≤a+17c2V2	D．合金中含鎂的質量分數

Answer 1

D

分析：A、加入氫氧化鈉溶液后，沉淀達到最大值，說明鎂離子和鋁離子都生成了沉淀，溶液中的溶質為硫酸鈉，所以2n（Na⁺）=n（SO₄^2-），2c₁V₁=c₂V₂，
B、根據鎂、鋁與硫酸后再與氫氧化鈉的化學方程式，可得到關系式：2Al～3H₂～2Al（OH）₃，Mg～H₂～Mg（OH）₂，n（H₂）= n（OH^-），產生氫氣的質量= × ×2= g；
C、沉淀質量=合金質量+合金離子結合氫氧根離子的質量，當硫酸與合金恰好完全反應時，b=a+17c₂V₂，當硫酸有剩余時，b＜a+17c₂V₂；
D、假設鎂的質量為xg，則鋁的質量為（a-x）g，由關系式2Al～2Al（OH）₃，Mg～Mg（OH）₂，求出x，進而求出鎂的質量分數．
解：鎂鋁合金中加入硫酸、再加入氫氧化鈉溶液，發生化學反應：2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+H₂↑，Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，Al₂（SO₄）₃+3NaOH═2Al（OH）₃+Na₂SO₄，若硫酸過量，加入氫氧化鈉后，首先發生反應，H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+H₂O．
A、加入氫氧化鈉溶液后，沉淀達到最大值，說明鎂離子和鋁離子都生成了沉淀，溶液中的溶質為硫酸鈉，所以2n（Na⁺）=n（SO₄^2-），根據原子守恒n（Na⁺）=n（NaOH）=c₂V₂，
n（SO₄^2-）=n（H₂SO₄）=c₁V₁，所以2c₁V₁=c₂V₂，故A正確．
B、根據鎂、鋁與硫酸后再與氫氧化鈉的化學方程式，可得到關系式：2Al～3H₂～2Al（OH）₃，Mg～H₂～Mg（OH）₂，
n（H₂）=n（OH^-），n（OH^-）=mol，產生氫氣的質量=××2=g；故B正確；
C、因為沉淀質量=合金質量+合金離子結合氫氧根離子的質量，當硫酸與合金恰好完全反應時，氫氧化鈉完全與鋁離子和鎂離子反應，合金離子結合氫氧根離子的質量=17c₂V₂g，當硫酸有剩余時，合金離子結合氫氧根離子的質量＜17c₂V₂；所以b≤a+17c₂V₂；故C正確．
D、假設鎂的質量為xg，則鋁的質量為（a-x）g，
由關系式Al～Al（OH）₃，Mg～Mg（OH）₂，
27 78 24 58
a-x x
可知氫氧化鋁的質量=g
氫氧化鎂的質量=g，
有沉淀總質量為bg，所以+=b，解之得：x=g
所以合金中鎂的質量分數=×100%，故D錯誤．
故選D．