Question

【题目】将一定质量的镁铝混合物投入200 mL稀硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中逐滴加入 NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量与加入的 NaOH 溶液体积的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是（ ）

A. 镁和铝的总质量为9 g

B. 生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L

C. 最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸

D. 氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 mol·L-1

Answer 1

【答案】B

【解析】由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。当V（NaOH溶液）=200mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）2和Al（OH）3，二者物质的量之和为0.35mol，溶液中溶质为Na2SO4，根据钠元素守恒可知此时n（Na2SO4）等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n（NaOH）的1/2倍。从200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，当V（NaOH溶液）=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg（OH）2，物质的量为0.15mol，则Al（OH）3为0.35mol-0.15mol=0.2mol，由于从200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，所以该阶段消耗n（NaOH）=n[Al（OH）3]=0.2mol，氢氧化钠的浓度为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，则镁和铝的总质量为0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g，A正确；B．由A中可知n（Al）=0.2mol，n（Mg）=0.15mol，根据电子转移守恒可知2n（H2）=3n（Al）+2n（Mg）=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol，所以n（H2）=0.45mol，氢气体积为0.45mol×22.4mol/L=10.08L，B错误；C．由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此时发生的反应为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，C正确；D．根据以上分析可知氢氧化钠溶液的物质的量浓度为5 mol·L-1，D正确；答案选B。