Question

将一定质量的镁和铝的混合物投入100mL盐酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示．若不考虑金属和盐酸反应时HCl的挥发，则下列说法正确的是

1. A.
   镁和铝的总质量为9g
2. B.
   盐酸的物质的量浓度为5mol?L^-1
3. C.
   NaOH溶液的物质的量浓度为5mol?L^-1
4. D.
   生成的氢气在标准状况下的体积为11.2L

Answer 1

AC
分析：从图象中看到，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．当V（NaOH溶液）=200mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃；
当V（NaOH溶液）=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为Mg（OH）₂．
从200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，
根据各阶段各物质的量进行计算和判断．
解答：从图象中看到，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后有剩余，此时发生的反应为：HCl+NaOH=NaCl+H₂O．当V（NaOH溶液）=200mL时，沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃；
A．当V（NaOH溶液）=240mL时，沉淀不再减少，此时全部为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，所以镁和铝的总质量为9g，故A正确．
B．根据镁和铝的物质的量可知反应生成MgCl₂和AlCl₃需要盐酸：0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol，而此时盐酸过量，则盐酸的浓度c（HCl）＞=9mol/L，故B错误；
C．从200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，则此过程消耗n（NaOH）=n[Al（OH）₃]=0.2mol，故c（NaOH）=0.2 mol0.04 L=5mol?L^-1，故C正确．
D．再由Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑可以计算出生成n（H₂）=0.45mol，标准状况下V（H₂）=0.45mol×22.4L?mol^-1=10.08L，故D错误．
故选AC．
点评：本题考查镁铝的重要化合物，以图象题的形式考查，题目难度中等，注意分析图象各阶段的物质的量的关系，根据各阶段的化学反应，利用方程式计算．