Question

把一块镁铝合金投入到1mol/L盐酸里，待合金完全溶解后，往溶液里加入1mol/L NaOH溶液，生成的物质的量随加入NaOH溶液体积的变化如下图A所示。则有关说法中不正确的是

A.a的取值范围为0⩽a＜50

B.的最大值为2.5

C.若将关系图改为B图时，则a的取值范围为80＜a＜90

D.若将关系图改为C图时，则a的取值范围为75＜a＜90

Answer

C

【解析】

A．氢氧化铝溶解Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，因为此阶段消耗NaOH10mL，所以n[Al(OH)3]=0.01L×1mol/L=0.01mol，故n(Al3+)=0.01mol，故与Al3+反应消耗的NaOH溶液为=0.03L=30mL，当没有盐酸剩余时，a=0，假设无Mg2+，a的值最大，此时a=80−30=50，而实际存在Mg2+，所以0⩽a＜50，故A正确；

B．氢氧化铝溶解Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，因为此阶段消耗NaOH10mL，所以n[Al(OH)3]=0.01L×1mol/L=0.01mol，故n(Al3+)=n(Al)=0.01mol，故与Al3+反应消耗的NaOH溶液为30mL，当a=0时，盐酸没有剩余，与镁离子和铝离子反应需要NaOH溶液体积最大，溶液中镁离子物质的量最大，沉淀量最大时，根据氢氧根守恒有3n[Al(OH)3]+2n[Mg(OH)2]=n(NaOH)，故n[Mg(OH)2]=×(0.08L×1mol/L−0.01mol×3)=0.025mol，故n(Mg)=0.025mol，所以的最大值为：=2.5，故B正确；

C．采用极值法计算,当没有铝离子时，生成的沉淀不和氢氧化钠反应，此时a值最小，80=a；当生成的沉淀全部是氢氧化铝时，氢氧化铝能和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，此时a值最大，生成氢氧化铝沉淀所用的氢氧化钠体积是溶解氢氧化铝所用氢氧化钠体积的3倍，所以溶解氢氧化铝所用氢氧化钠的体积a=80+=96.7，实际上存在镁离子，所以a的取值范围是80＜a＜96.7，故C错误；

D．采用极值法计算，当没有铝离子时，生成的沉淀全部是氢氧化镁，氢氧化镁和氢氧化钠不反应，此时a值最大为90；当生成的沉淀全部是氢氧化铝，生成的氢氧化铝又能和氢氧化钠完全转化为偏铝酸钠时a值最小，生成氢氧化铝所用的氢氧化钠与溶解氢氧化铝所用的氢氧化钠的体积之比为3:1，所以a=×3+30=75，实际上溶液中含有铝离子和镁离子，所以a的取值范围是75＜a＜90，故D正确；

答案选C。