为了测定某镁铝合金的成分,取14.7g合金完全溶于500mL 3mol/L的硫酸中,再加入400mL

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  • 解题思路:14.7g镁铝合金完全溶于500mL 3mol/L的硫酸中,再加入400mL 8mol/L的氢氧化钠溶液反应,溶液iliang中的镁、铝离子会沉淀成氢氧化镁和氢氧化铝,质量先增加,后氢氧化铝沉淀溶解,沉淀的质量减少;当镁铝离子恰好沉淀成氢氧化镁和氢氧化铝时,溶液中只含有Na2SO4,此时n(Na+)=2n(SO42-),则有n(NaOH)=2n(H2SO4),即当生成的沉淀量最大时:n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×3mol/L×0.5L=3mol,当加入400mL 8mol/L的氢氧化钠溶液充分反应只产生一种沉淀,证明氢氧化铝已经和氢氧化钠完全反应,氢氧化钠总量为:0.4L×8mol/L=3.2mol,溶解氢氧化铝所用氢氧化钠为:3.2mol-3mol=0.2mol

    即氢氧化铝的最大量为0.2mol,由原子守恒知:n(Al)=n(Al(OH)3)=0.2mol,m(Al)=0.2mol×27g/mol=5.4g,m(Mg)=14.7g-m(Al)=14.7-5.4g=9.3g.

    14.7g镁铝合金完全溶于500mL 3mol/L的硫酸中,再加入400mL 8mol/L的氢氧化钠溶液反应,溶液中的沉淀先增加,后减少,当镁铝离子恰好沉淀成氢氧化镁和氢氧化铝时,溶液中只含有Na2SO4,此时n(Na+)=2n(SO42-),因为:n(Na+)=n(NaOH),n(SO42-)=n(H2SO4),则有n(NaOH)=2n(H2SO4),即当生成的沉淀量最大时:n(NaOH)=2n(H2SO4)=2×3mol/L×0.5L=3mol,当加入400mL 8mol/L的氢氧化钠溶液充分反应只产生一种沉淀,证明氢氧化铝已经和氢氧化钠完全反应,氢氧化钠总量为:0.4L×8mol/L=3.2mol,溶解氢氧化铝所用氢氧化钠为:3.2mol-3mol=0.2mol

    NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,

    1mol 1mol

    0.2mol 0.2mol

    即氢氧化铝的最大量为0.2mol,由原子守恒知:n(Al)=n(Al(OH)3)=0.2mol,m(Al)=0.2mol×27g/mol=5.4g,m(Mg)=14.7g-m(Al)=14.7-5.4g=9.3g;

    A.由上分析知:该合金中铝的质量最少为5.4g,镁的质量应该在9.3g~14.7g之间(包括9.3g),[9.3g/14.7g]×100%≤Mg%<[14.7g/14.7g]×100%,即63.3%≤Mg%<100%,故A正确;

    B.由上分析知:该合金中含有铝的质量至多为5.4g,故B错误;

    C.由上分析知:该合金中含有铝的质量至多为0.2mol,在产生沉淀后的溶液中最多会含有0.2mol NaAlO2,故C错误;

    D.在产生沉淀后的溶液中有Na2SO和NaAlO2,由硫原子守恒知:n(Na2SO)=n(H2SO4)=3mol/L×0.5L=1.5mol,故D正确;

    故选AD.

    点评:

    本题考点: 镁、铝的重要化合物;有关混合物反应的计算.

    考点点评: 本题考查混合物的有关计算,清楚发生的反应,是解题的关键,利用守恒进行使计算简单,也是解题的关键.