Question

【題目】取三份不同組成鎂鋁混合物分別加入1mol/L的鹽酸，待混合完全溶解后，往溶液中加入1mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液體積的關系如下所示．下列說法中錯誤的是

A．圖I中a的取值范圍為0≤a＜≤50

B．圖I中的最大值為2.5

C．圖II中a的取值范圍為80＜a＜96.7

D．圖III中a的取值范圍為75＜a＜80

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：A．氫氧化鋁溶解Al（OH）3 +NaOH=NaAlO2+2H2O，因為此階段消耗NaOH10mL，所以n[Al（OH）3]=0.01L×1mol/L=0.01mol，故n（Al3+）=0.01mol，故與Al3+反應消耗的NaOH溶液為=0.03L=30mL，當沒有鹽酸剩余時，a=0，假設無Mg2+，a的值最大，此時a=80-30=50，而實際存在Mg2+，所以0≤a＜50，故A正確；

B．氫氧化鋁溶解Al（OH）3 +NaOH=NaAlO2+2H2O，因為此階段消耗NaOH10mL，所以n[Al（OH）3]=0.01L×1mol/L=0.01mol，故n（Al3+）=n（Al）=0.01mol，故與Al3+反應消耗的NaOH溶液為30mL，當a=0時，鹽酸沒有剩余，與鎂離子和鋁離子反應需要NaOH溶液體積最大，溶液中鎂離子物質的量最大，沉淀量最大時，根據氫氧根守恒有3n[Al（OH）3]+2n[Mg（OH）2]=n（NaOH），故n[Mg（OH）2]=1/2×（0.08L×1mol/L-0.01mol×3）=0.025mol，故n（Mg）=0.025mol，所以的最大值為0.025mol÷0.01mol=2.5，故B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，此時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，此時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a=80+（80-30）÷3=96.7，實際上存在鎂離子，所以a的取值范圍是80＜a＜96.7，故C正確；D．采用極值法計算，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為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＜80，故D錯誤；故選D。