Question

把一塊鎂鋁合金投入到1mol/L 鹽酸里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/L NaOH溶液，生成沉淀的物質的量隨加入NaOH溶液體積變化的關系如下圖A所示。下列說法中不正確的是（      ）

圖A                 圖B                    圖C

A．的取值范圍為0≤ a＜50

B．的最大值為2.5

C．若將關系圖改為B圖時，則的取值范圍為80＜a＜90

D．若將關系圖改為C圖時，則的取值范圍為75＜a＜90

Answer 1

C

試題分析：A、假設鹽酸溶解金屬后不剩，這種情況下，酸恰好與合金反應完全，即a=0，通過極值法，當合金中完全是鋁時，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，但是假設不成立，最大值是不存在的，所以的取值范圍為 0≤a＜50，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的量之比的最大值為2.5，正確；C、采用極值法計算，當沒有鋁離子時，生成的沉淀不和氫氧化鈉反應導致a值最小，80=a；當生成的沉淀全部是氫氧化鋁時，氫氧化鋁能和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉，導致a值最大，生成氫氧化鋁沉淀所用的氫氧化鈉體積是溶解氫氧化鋁所用氫氧化鈉體積的3倍，所以溶解氫氧化鋁所用氫氧化鈉的體積為50/3，a=96.7，實際上存在鎂離子，所以a的取值范圍是80＜a＜96.7，錯誤；D、當沒有鋁離子時，生成的沉淀全部是氫氧化鎂，氫氧化鎂和氫氧化鈉不反應，此時a值最大為90；當生成的沉淀全部是氫氧化鋁，生成的氫氧化鋁又能和氫氧化鈉完全轉化為偏鋁酸鈉時a值最小，生成氫氧化鋁所用的氫氧化鈉與溶解氫氧化鋁所用的氫氧化鈉的體積之比=3：1，所以a=（90-30）÷4×3+30=75，實際上溶液中含有鋁離子和鎂離子，所以a的取值范圍是75＜a＜90，正確。