Question

【題目】鎂鋁合金5.1 g溶于300 mL2 mol·L-1鹽酸中，標準狀況下放出氣體的體積為5.6 L，向反應后的溶液中加入500 mLNaOH溶液充分反應，最終產生白色沉淀。下列有關說法不正確的是

A.5.1 g鎂鋁合金中含有鎂、鋁的質量分別為2.4 g、2.7 g

B.溶解5.1 g鎂鋁合金時，剩余鹽酸中溶質的物質的量為0.1 mol

C.若白色沉淀只有Mg(OH)2，該NaOH溶液的物質的量濃度至少為1.2 mol·L-1

D.生成白色沉淀的最大質量為13.6 g

Answer 1

【答案】C

【解析】

Mg、Al與HCl發(fā)生反應Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，5.6 L氣體是H2，該H2的物質的量n(H2)==0.25 mol，故根據(jù)H元素守恒可知參加反應的HCl的物質的量n(HCl)=0.25 mol×2=0.5 mol，溶液中n(HCl)總=2 mol/L×0.3 L=0.6 mol，大于參加反應的HCl的物質的量，故金屬完全反應。向反應后溶液中加入一定量燒堿溶液，生成沉淀的質量最大，則Mg2+、Al3+恰好完全轉化為Mg(OH)2、Al(OH)3，則m(沉淀)=m(金屬)+m(OH-)，根據(jù)電子守恒計算n(OH-)，再根據(jù)m=n·M計算m(OH-)。

A．假設鎂、鋁的物質的量分別為x mol、y mol，根據(jù)電子守恒可得2x+3y=0.25×2 mol；根據(jù)金屬質量關系可得：24x+27y=5.1 g，解得x=0.1 mol，y=0.1 mol，所以金屬Mg的質量為m(Mg)=0.1 mol×24 g/mol=2.4 g，金屬Al的質量m(Al)= 0.1 mol×27 g/mol=2.7 g，A正確；

B．n(H2)==0.25 mol，故參加反應的HCl的物質的量n(HCl)反應=0.25 mol×2=0.5 mol，300 mL2 mol·L-1鹽酸中HCl的物質的量溶液中n(HCl)總=2 mol/L×0.3 L=0.6 mol，所以剩余鹽酸的物質的量n(HCl)剩余=0.6 mol -0.5 mol=0.1 mol，B正確；

C．若鎂離子和鋁離子完全轉化為白色沉淀，此時沉淀的質量最大，溶液為NaCl溶液，溶質為NaCl，根據(jù)鈉元素守恒可知，n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.6 mol，則該NaOH溶液的物質的量濃度c(NaOH)==1.2 mol/L。若白色沉淀只有Mg(OH)2，則需要把氫氧化鋁溶解，因此NaOH溶液的物質的量濃度一定大于1.2 mol/L，C錯誤；

D．根據(jù)電子注意守恒可知n(OH-)=2n(H2)=2×0.25 mol=0.5 mol，則反應產生沉淀的最大質量為m(沉淀)=m[Mg(OH)2]+m[Al(OH)3]=m(Mg)+m(Al)+m(OH-)=5.1 g+0.5 mol×17 g/mol=13.6 g，D正確；

故合理選項是C。