Question

17．一定质量的镁、铝混合物投入2mol•L^-1的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入2mol•L^-1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示．则n（Mg）/n（Al）的最大值是（　　）

• A． 1：1
• B． 8：1
• C． 4：1
• D． 5：2

Answer 1

分析 根据氢氧化钠的体积在80至90mL段内，所有的氢氧化钠用于溶解氢氧化铝，根据氢氧化钠的量确定氢氧化铝的量，根据原子守恒确定金属铝的量；根据图象中消耗的氢氧化钠的量确定合金中金属镁的最大量，进而确定该合金中两元素物质的量之比的最大值．

解答 解：根据图可知，首先发生的反应是中和过量的酸：H⁺+OH^-=H₂O，然后是沉淀两种金属离子：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]^-，从横坐标80mL到90mL这段可以求出n（Al（OH）₃）=0.02mol，则n（Al）=n（Al（OH）₃）=0.02mol，所以沉淀Al³⁺需要的OH^-为0.06mol，即NaOH溶液的体积为30mL，
镁离子和铝离子沉淀完全消耗的碱的体积为80-a，假设盐酸不剩，所以沉淀Mg²⁺需要NaOH溶液的体积最大值为：80mL-30mL=50mL，则n （Mg）的最大值为：$\frac{2mol/L×0.05L}{2}$=0.05mol，
则n（Mg）/n（Al）的最大值是：0.05mol：0.02mol=5：2，
故选D．

点评 本题考查混合物的有关计算及镁、铝的化学性质等，题目难度中等，明确发生的化学反应及反应与图象的对应关系是解答本题的关键，注意利用元素守恒的方法来解答．