Question

向盛有a g镁铝合金的烧杯中加入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，生成沉淀的质量恰好达到最大值bg。则下列关系式不正确的是（  ）

A．2c1V1=c2V2	B．反应产生氢气的质量m(H2)=
C．b≤a+17c2V2	D．合金中含镁的质量分数

Answer 1

D

分析：A、加入氢氧化钠溶液后，沉淀达到最大值，说明镁离子和铝离子都生成了沉淀，溶液中的溶质为硫酸钠，所以2n（Na⁺）=n（SO₄^2-），2c₁V₁=c₂V₂，
B、根据镁、铝与硫酸后再与氢氧化钠的化学方程式，可得到关系式：2Al～3H₂～2Al（OH）₃，Mg～H₂～Mg（OH）₂，n（H₂）= n（OH^-），产生氢气的质量= × ×2= g；
C、沉淀质量=合金质量+合金离子结合氢氧根离子的质量，当硫酸与合金恰好完全反应时，b=a+17c₂V₂，当硫酸有剩余时，b＜a+17c₂V₂；
D、假设镁的质量为xg，则铝的质量为（a-x）g，由关系式2Al～2Al（OH）₃，Mg～Mg（OH）₂，求出x，进而求出镁的质量分数．
解：镁铝合金中加入硫酸、再加入氢氧化钠溶液，发生化学反应：2Al+3H₂SO₄═Al₂（SO₄）₃+H₂↑，Mg+H₂SO₄═MgSO₄+H₂↑，Al₂（SO₄）₃+3NaOH═2Al（OH）₃+Na₂SO₄，若硫酸过量，加入氢氧化钠后，首先发生反应，H₂SO₄+2NaOH═Na₂SO₄+H₂O．
A、加入氢氧化钠溶液后，沉淀达到最大值，说明镁离子和铝离子都生成了沉淀，溶液中的溶质为硫酸钠，所以2n（Na⁺）=n（SO₄^2-），根据原子守恒n（Na⁺）=n（NaOH）=c₂V₂，
n（SO₄^2-）=n（H₂SO₄）=c₁V₁，所以2c₁V₁=c₂V₂，故A正确．
B、根据镁、铝与硫酸后再与氢氧化钠的化学方程式，可得到关系式：2Al～3H₂～2Al（OH）₃，Mg～H₂～Mg（OH）₂，
n（H₂）=n（OH^-），n（OH^-）=mol，产生氢气的质量=××2=g；故B正确；
C、因为沉淀质量=合金质量+合金离子结合氢氧根离子的质量，当硫酸与合金恰好完全反应时，氢氧化钠完全与铝离子和镁离子反应，合金离子结合氢氧根离子的质量=17c₂V₂g，当硫酸有剩余时，合金离子结合氢氧根离子的质量＜17c₂V₂；所以b≤a+17c₂V₂；故C正确．
D、假设镁的质量为xg，则铝的质量为（a-x）g，
由关系式Al～Al（OH）₃，Mg～Mg（OH）₂，
27 78 24 58
a-x x
可知氢氧化铝的质量=g
氢氧化镁的质量=g，
有沉淀总质量为bg，所以+=b，解之得：x=g
所以合金中镁的质量分数=×100%，故D错误．
故选D．