Question

向 m g 镁和铝的混合物重加入适量的稀硫酸，恰好完全反应生成标准状况下的气体 b L．向反应后的溶液中加入 c mol/L氢氧化钾溶液 V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为 n g．再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体 p g．则下列关系不正确的是（ ）
A．c=
B．n=
C．p=
D．（）m＜p＜（）m

Answer 1

【答案】分析：反应化学方程式为；Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑；2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑；MgSO₄+2KOH=Mg（OH）₂↓+K₂SO₄；
Al₂（SO₄）₃+6KOH=2Al（OH）₃↓+3K₂SO₄；Mg（OH）₂MgO+H₂O；2Al（OH）₃Al₂O₃+3H₂O；
A、根据n=计算氢气的物质的量，根据电荷守恒，氢氧化镁、氢氧化铝沉淀中含有n（OH^-），等于金属提供的电子的物质的量，等于生成氢气的获得的电子的物质的量，据此计算氢氧根离子的物质的量，再根据c=计算氢氧化钾的物质的量浓度；
B、沉淀为氢氧化镁、氢氧化铝，其质量等于金属的质量与含有的氢氧根离子的质量之和，根据n=cVM计算氢氧根离子的质量；
C、由Mg（OH）₂MgO+H₂O，2Al（OH）₃Al₂O₃+3H₂O可知，沉淀灼烧生成氧化镁与氧化铝，二者质量等于金属质量与氧原子的质量之和，由方程式可知氧原子的物质的量等于氢氧根离子物质的量的一半，据此计算；
D、按照极值方法计算，若mg全是镁，计算生成得到的氧化镁质量，若mg全是铝，计算得到的氧化铝的质量，实际固体的质量介于二者之间．
解答：解：A、根据电荷守恒，氢氧化镁、氢氧化铝沉淀中含有n（OH^-），等于金属提供的电子的物质的量，等于生成氢气的获得的电子的物质的量，故生成的氢气的物质的量等于参加反应的碱的物质的量的一半，故×2=cmol/L×V×10^-3L，整理得c=，故A正确；
B、沉淀为氢氧化镁、氢氧化铝，其质量等于金属的质量与含有的氢氧根离子的质量之和，故n=m+c×V×10^-3×17=m+，故B错误；
C、选项中p为生成的氧化物的质量，由Mg（OH）₂MgO+H₂O，2Al（OH）₃Al₂O₃+3H₂O可知，氧化物的质量等于金属质量与氧原子的质量之和，由方程式可知氧原子的物质的量等于氢氧根离子物质的量的一半，故p=m+c×V×10^-3××16=m+，故C错误；
D、得到的氧化物为氧化镁，根据元素守恒，则质量为P=×40=，若mg全是铝，得到的氧化物为氧化铝，根据元素守恒，则质量为p=××102=，质量介于二者之间，故D正确；
故选BC．
点评：本题综合考查镁铝元素单质及化合物的性质、混合物的有关计算，注意利用方程式与电子转移守恒寻找关系解答，题目计算量较大，且为无数据计算，难度较大．