Question

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．硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 mol?L^-1

B．最初20 mLNaOH溶液用于中和過(guò)量的硫酸

C．鎂和鋁的總質(zhì)量為9 g

D．生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L

Answer 1

分析：從圖象中看到，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，溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉，2n（Na₂SO₄）=n（NaOH）；當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）₂．從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，故沉淀最大時(shí)n[Mg（OH）₂]=0.15mol，n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，所以該階段消耗的氫氧化鈉為0.2mol，故原氫氧化鈉溶液濃度c（NaOH）=

0.2mol

0.04L

=5mol/L．
根據(jù)各階段各物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算和判斷．

解答：解：從圖象中看到，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，溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉，2n（Na₂SO₄）=n（NaOH）；當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）₂．從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）₃，發(fā)生反應(yīng)NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，故沉淀最大時(shí)n[Mg（OH）₂]=0.15mol，n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，所以該階段消耗的氫氧化鈉為0.2mol，故原氫氧化鈉溶液濃度c（NaOH）=

0.2mol

0.04L

=5mol/L．
A、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，溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉，2n（Na₂SO4）=n（NaOH）=0.2L×5mol/L=1mol，n（（Na₂SO4）=0.5mol，所以原硫酸溶液的濃度為

0.5mol

0.2L

=2.5mol/L，故A正確；
B、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后有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，故B正確；
C、當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）₂．故n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=0.15mol，
m（Mg）=0.15mol×24g?mol^-1=3.6g，n（Al）=n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，m（Al）=0.2mol×27g?mol^-1=5.4g，所以鎂和鋁的總質(zhì)量為3.6g+5.4g=9g，故C正確；．
D、令生成的氫氣為xmol，則根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有2x=0.15×2+0.2×3，解得x=0.45mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V（H₂）=0.45mol×22.4L?mol^-1=10.08L，故D錯(cuò)誤．
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查鎂鋁的重要化合物知識(shí)，以圖象題的形式考查，題目難度中等，注意分析圖象各階段發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵．