Question

将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL硫酸中，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n与加入NaOH溶液的体积V的变化如图所示。.则下列说法不正确的是

A．镁和铝的总质量为9 g

B．最初20 mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸

C．硫酸的物质的量浓度为2.5 mol·L－1

D．生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L

 

Answer 1

D

【解析】

试题分析：由图象可知，NaOH溶液0~20mL，发生的反应为：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；20~200mL发生的反应为：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓；200~240mL，发生的反应为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；当NaOH溶液200mL时，沉淀量最大，此时沉淀为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）=1/2n（NaOH）；所以n（Na2SO4）=1/2×0.2L×5mol/L=0.5mol，所以硫酸的浓度为2.5mol/L；当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，所以沉淀量最大，Mg(OH)2为0.15mol，Al(OH)3为0.35mol-0.15mol=0.2mol，由元素守恒可知n（Al）=n[Al(OH)3]=0.2mol，n（Mg）=n[Mg(OH)2]=0.15mol，所以镁和铝的总质量为0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g；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，故氢气体积为0.45mol×22.4mol/L=10.08L。

考点：考查镁、铝的计算。