Question

【題目】將一定質量的鎂鋁混合物投入200 mL稀硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，生成沉淀的物質的量與加入的 NaOH 溶液體積的變化關系如圖所示。則下列說法不正確的是（ ）

A. 鎂和鋁的總質量為9 g

B. 生成的氫氣在標準狀況下的體積為11.2 L

C. 最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫酸

D. 氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為5 mol·L-1

Answer 1

【答案】B

【解析】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，此時發生的反應為：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。當V（NaOH溶液）=200mL時，沉淀量最大，此時為Mg（OH）2和Al（OH）3，二者物質的量之和為0.35mol，溶液中溶質為Na2SO4，根據鈉元素守恒可知此時n（Na2SO4）等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n（NaOH）的1/2倍。從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，當V（NaOH溶液）=240mL時，沉淀不再減少，此時全部為Mg（OH）2，物質的量為0.15mol，則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0.2mol÷(0.24L0.20L)=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，則鎂和鋁的總質量為0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g，A正確；B．由A中可知n（Al）=0.2mol，n（Mg）=0.15mol，根據電子轉移守恒可知2n（H2）=3n（Al）+2n（Mg）=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol，所以n（H2）=0.45mol，氫氣體積為0.45mol×22.4mol/L=10.08L，B錯誤；C．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，此時發生的反應為H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，C正確；D．根據以上分析可知氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為5 mol·L-1，D正確；答案選B。