Question

【題目】將一定質量的鎂和鋁混合物投入200 mL硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量n與加入NaOH溶液的體積V的變化如右圖所示。則下列說法不正確的是

A．鎂和鋁的總質量為9 g

B．最初20 mLNaOH溶液用于中和過量的硫酸

C．硫酸的物質的量濃度為2．5 mol·L－1

D．生成的氫氣在標準狀況下的體積為11．2 L

Answer 1

【答案】D

【解析】

試題分析：由圖像可知，從開始至加入氫氧化鈉溶液20毫升，沒有沉淀生成，說莫原溶液中硫酸溶解金屬后有剩余，此時反應為硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，氮氫氧化鈉的體積為200毫升時，沉淀量最大，則氫氧化鎂和氫氧化鋁的物質的量和為0．35摩爾，溶液中溶質為硫酸鈉，根據鈉元素守恒，可知此時硫酸鈉的物質的量等于200毫升氫氧化鈉溶液中鈉離子的一半，從200到240毫升，氫氧化鈉溶解氫氧化鋁，當氫氧化鈉的體積為240毫升時，沉淀不再減少，此時全部為氫氧化鎂，物質的量為0．15摩爾，所以氫氧化鋁為0．35-0．15=0．2摩爾，由于從200毫升到240毫升溶解氫氧化鋁沉淀，則該階段消耗氫氧化鈉的物質的量=氫氧化鋁的物質的量=0．2摩爾，氫氧化鈉的濃度為0．2/（0．24-0．2）=5mol/L。A、由元素守恒可知鋁的物質的量=氫氧化鋁的物質的量=0．2摩爾，鎂的物質的量=氫氧化鎂的物質的量=0．15摩爾，則鎂和鋁的總質量為0．2×27+0．15×24=9克，正確，不選A；B、由圖像可知，從開始至加入氫氧化鈉溶液20毫升，沒有沉淀生成，說明原溶液中硫酸溶解鎂，鋁后硫酸有剩余，此時發生的反應為硫酸和氫氧化鈉，所以正確，不選B；C、沉淀量最大，此時為氫氧化鎂和氫氧化鋁，溶液中溶質為硫酸鈉，所以硫酸鈉的物質的量為0．2×5/2=0．5摩爾，所以硫酸的濃度=0．5/0．2=2．5mol/L，正確，不選C；D、由A中可知，根據電子轉移守恒，氫氣的物質的量=（3×0．2+2×0．15）/2=0．45摩爾，所以氫氣體積為0．45×22．4=10．08L，錯誤，選D。