Question

6．將某鎂鋁合金投入一定體積的稀鹽酸中，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)系如圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　�。�

• A． C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的沉淀為Mg（OH）₂
• B． Al的質(zhì)量為27（b-a）×10^-3
• C． 該合金與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的H₂為（a-x）×10^-3mol
• D． 由圖可以確定x的取值范圍為：0≤x＜（4a-3b）

Answer 1

分析 由圖可知，0～xmL首先發(fā)生的反應(yīng)是中和過(guò)量的酸：H⁺+OH^-=H₂O，xmL～amL是沉淀兩種金屬離子：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，amL～bmL是Al（OH）₃的溶解：Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，
A．C點(diǎn)氫氧化鈉過(guò)量，氫氧化鋁完全溶解，此時(shí)沉淀為氫氧化鎂；
B．根據(jù)n=cV計(jì)算n（NaOH），根據(jù)方程式計(jì)算n[Al（OH）₃]，根據(jù)鋁原子守恒結(jié)合m=nM計(jì)算Al的質(zhì)量；
C．x-a段為金屬離子與氫氧根離子生成氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，金屬失去電子等于生成沉淀結(jié)合氫氧根離子的物質(zhì)的量，然后利用電子守恒計(jì)算出生成氫氣的物質(zhì)的量；
D．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，x的值最大來(lái)判斷x得取值范圍．

解答 解：由圖可知，0～xmL首先發(fā)生的反應(yīng)是中和過(guò)量的酸：H⁺+OH^-=H₂O，xmL～amL是沉淀兩種金屬離子：Mg²⁺+2OH^-=Mg（OH）₂↓、Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，amL～bmL是Al（OH）₃的溶解：Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，
A．C點(diǎn)NaOH過(guò)量，Al（OH）₃完全溶解，此時(shí)的沉淀為Mg（OH）₂，故A正確；
B．根據(jù)圖可知，首先發(fā)生的反應(yīng)是中和過(guò)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)amL到bmL可知：n（Al（OH）₃）=1mol/L（b-a）×10^-3L=（b-a）×10^-3mol，則n（Al）=n[Al（OH）₃]=（b-a）×10^-3mol，質(zhì)量為27（b-a）×10^-3g，故B正確；
C．鎂離子、鋁離子生成氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀消耗NaOH的總物質(zhì)的量為（a-x）×10^-3mol，則鎂離子、鋁離子帶有電荷為（a-x）×10^-3mol，根據(jù)電荷守恒可知金屬M(fèi)g、Al與鹽酸反應(yīng)失去電子的物質(zhì)的量為（a-x）×10^-3mol，則生成氫氣的物質(zhì)的量為：n（H₂）=$\frac{1}{2}$[a-x）×10^-3mol，故C錯(cuò)誤；
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，則x=0；通過(guò)極值法，當(dāng)合金中完全是鋁時(shí)，因?yàn)槌恋鞟l³⁺需要NaOH的物質(zhì)的量為3（b-a）×10^-3mol，金屬離子完全沉淀時(shí)消耗NaOH的物質(zhì)的量為：a×10^-3mol，則氫離子消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量為：a×10^-3mol-3（b-a）×10^-3mol=（4a-3b）×10^-3mol，中和該鹽酸消耗NaOH溶液的體積為：$\frac{（4a-3b）×1{0}^{-3}mol}{1mol/L}$=（4a-3b）×10^-3L=（4a-3b）mL，則x的取值范圍為：0≤x＜（4a-3b），故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題以圖象分析為載體考查了鎂、鋁的性質(zhì)，明確圖象中各個(gè)拐點(diǎn)的溶質(zhì)、沉淀分別是什么是解本題關(guān)鍵，注意結(jié)合極限法分析解答，難度較大，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．