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（　　）

• A、镁和铝的总质量为10 g
• B、NaOH溶液的物质的量浓度为5 mol?L^-1
• C、盐酸的物质的量浓度为5 mol?L^-1
• D、生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,镁、铝的重要化合物

专题：

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： 解：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错误；
B．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）=

0.2mol

0.04L

=5mol?L^-1，故B正确；
C．从200mL到240mLNaOH溶解Al（OH）₃，由NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O可知，该阶段消耗n（NaOH）=n[Al（OH）₃]=0.2mol，则加入200mLNaOH溶液中n（NaOH）=0.2L×5moL/L=1mol．沉淀量最大，此时为Mg（OH）₂和Al（OH）₃，溶液中溶质为NaCl，根据钠元素守恒可知此时n（NaCl）等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n（NaOH），故n（NaCl）=1mol，根据氯离子守恒n（HCl）=n（NaCl）=1mol，则盐酸的物质的量浓度为

1mol

0.1L

=10mol/L，故C错误；
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B．

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．