Question

15．a(chǎn) g Mg、Al合金完全溶解在c₁ mol•L^-1、V₁L HCl溶液中，產(chǎn)生b mol H₂．再向反應后的溶液中加入c₂mol•L^-1、V₂L NaOH溶液，恰好使沉淀達到最大值，且沉淀質(zhì)量為d g．下列關(guān)系不正確的是（　�。�

• A． 鋁的質(zhì)量為$\frac{24b-a}{9}$g
• B． c₁=$\frac{{c}_{2}{V}_{2}}{{V}_{1}}$
• C． d=a+34b
• D． 與金屬反應后剩余鹽酸為（c₁V₁-2b）mol

Answer 1

分析 首先發(fā)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(fā)生反應HCl+NaOH═NaCl+H₂O（鹽酸不剩余，則不發(fā)生該反應），然后發(fā)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(jù)生成氫氣的物質(zhì)的量和金屬的質(zhì)量可列方程組計算合金中鎂和鋁的物質(zhì)的量，進而計算Al的質(zhì)量；
B．反應后溶液的成分為NaCl，根據(jù)原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH）；
C．根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供電子物質(zhì)的量等于沉淀中氫氧根離子的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移計算金屬提供的電子，沉淀質(zhì)量=m（金屬）+m（沉淀中氫氧根）；
D．總鹽酸的物質(zhì)的量減去生成氫氣所用鹽酸的物質(zhì)的量即為剩余鹽酸的物質(zhì)的量．

解答 解：首先發(fā)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(fā)生反應HCl+NaOH═NaCl+H₂O（鹽酸不剩余，則不發(fā)生該反應），然后發(fā)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(chǎn)生b mol H₂，則：$\left\{\begin{array}{l}{24x+27y=a}\\{x+1.5y=b}\end{array}\right.$，解得y=$\frac{24b-a}{9}$，則Al的質(zhì)量為$\frac{24b-a}{9}$×27g/mol=（72b-3a）g，故A錯誤；
B．反應后溶液的成分為NaCl，根據(jù)原子守恒可知n（HCl）=n（NaCl）=n（NaOH），則C₁×V₁=C₂×V₂，故C₁=$\frac{{c}_{2}{V}_{2}}{{V}_{1}}$，故B正確；
C．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，金屬提供的電子物質(zhì)的量為bmol×2=2bmol，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供電子物質(zhì)的量等于沉淀中氫氧根離子的物質(zhì)的量，則d=a+2b×17=a+34b，故C正確；
D．生成bmolH₂，根據(jù)氫元素守恒，可知消耗鹽酸2bmol，則剩余HCl為（c₁V₁-2b）mol，故D正確；
故選A．

點評 本題考查混合物的計算，難度較大，關(guān)鍵是理解反應過程，利用守恒的方法計算，側(cè)重對解題方法技巧與思維能力的考查．