题目内容
【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
【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。
