Question

將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入250mL、2.0mol/L稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體．待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示．則下列說法正確的是（　　）

	A．	當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20 mL時(shí)，溶液的pH等于7
	B．	當(dāng)加入氫氧化鈉溶液的體積為20 mL時(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有硫酸鎂和硫酸鋁
	C．	Na0H溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L
	D．	生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L

Answer 1

考點(diǎn)：

有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算．.
專題：	計(jì)算題．
分析：	由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說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0.25mol，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．從200mL開始，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，當(dāng)沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）2，物質(zhì)的量為0.15mol，所以沉淀量最大時(shí)，Mg（OH）2為0.15mol，Al（OH）3為0.25mol﹣0.15mol=0.1mol， A、鋁離子水解，溶液呈酸性； B、由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說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； 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（NaOH）=2n（Na2SO4）據(jù)此計(jì)算； D、由元素守恒可知n（Al）=n[Al（OH）3]=0.1mol，n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n（H2）=3n（Al）+2n（Mg），據(jù)此計(jì)算n（H2），再根據(jù)V=nVm計(jì)算氫氣體積．
解答：	解：由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說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0.25mol，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．從200mL開始，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，當(dāng)沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）2，物質(zhì)的量為0.15mol，所以沉淀量最大時(shí)，Mg（OH）2為0.15mol，Al（OH）3為0.25mol﹣0.15mol=0.1mol， A、溶質(zhì)有硫酸鎂、硫酸鋁和硫酸鈉，鋁離子水解，溶液呈酸性，故A錯(cuò)誤； B、由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說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，溶質(zhì)有硫酸鎂、硫酸鋁和硫酸鈉，故B錯(cuò)誤； 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（NaOH）=2n（Na2SO4）=2×0.25L×2mol/L=1mol，所以Na0H溶液的物質(zhì)的量濃度為=5 mol/L，故C正確； D、由元素守恒可知n（Al）=n[Al（OH）3]=0.1mol，n（Mg）=n[Mg（OH）2]=0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n（H2）=3n（Al）+2n（Mg），根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n（H2）=3n（Al）+2n（Mg）=3×0.1mol+2×0.15mol=0.6mol，所以n（H2）=0.3mol，故氫氣體積為0.3mol×22.4mol/L=6.72L，故D錯(cuò)誤； 故選C．
點(diǎn)評：	本題考查鎂鋁的重要化合物、化學(xué)計(jì)算，以圖象題的形式考查，題目難度中等，注意分析圖象各階段的物質(zhì)的量的關(guān)系，根據(jù)各階段的化學(xué)反應(yīng)，利用守恒計(jì)算．