Question

【題目】將一定質(zhì)量的鎂和鋁混合物投入200mL硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量n與加入NaOH溶液的體積V的變化如圖所示．則下列說(shuō)法不正確的是（　　）

A.鎂和鋁的總質(zhì)量為9 g
B.最初20 mL NaOH溶液用于中和過(guò)量的硫酸
C.硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 molL﹣1
D.生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L

Answer 1

【答案】D
【解析】由圖象可知，從開(kāi)始至加入NaOH溶液20mL，沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O．當(dāng)V（NaOH溶液）=200mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3，二者物質(zhì)的量之和為0.35mol，溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n（Na2SO4）等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n（NaOH）的 ．從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）2，物質(zhì)的量為0.15mol，所以沉淀量最大，Mg（OH）2為0.15mol，Al（OH）3為0.35mol﹣0.15mol=0.2mol，由于從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，所以該階段消耗n（NaOH）=n[Al（OH）3]=0.2mol，氫氧化鈉的濃度為 =5mol/L．

A、由元素守恒可知n（Al）=n[Al（OH）3]=0.2mol，n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.15mol，所以鎂和鋁的總質(zhì)量為0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g，故A不符合題意；

B、由圖象可知，從開(kāi)始至加入NaOH溶液20mL，沒(méi)有沉淀生成，說(shuō)明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，故B不符合題意；

C、沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n（Na2SO4）等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n（NaOH）的 倍，所以n（Na2SO4）= ×0.2L×5mol/L=0.5mol，所以硫酸的濃度為 =2.5mol/L，故C不符合題意；

D、由A中可知n（Al）=0.2mol，n（Mg）=0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n（H2）=3n（Al）+2n（Mg）=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol，所以n（H2）=0.45mol，故氫氣體積為0.45mol×22.4mol/L=10.08L，故D符合題意．

所以答案是：D．