Question

【題目】將一定質量的鎂和鋁的混合物投入200mL稀硫酸中，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的變化如圖所示，則下列說法不正確的是（ ）

A.鎂和鋁的總質量為9g

B.最初20mLNaOH溶液用于中和過量的硫酸

C.硫酸的物質的量濃度為2.0molL1

D.生成的氫氣在標準狀況下的體積為10.08L

Answer 1

【答案】C

【解析】

由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此時發生的反應為：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O，當V(NaOH)=200mL時，沉淀量最大，此時為Mg(OH)2和Al(OH)3，二者物質的量之和為0.35mol，溶液中溶質為Na2SO4，根據鈉元素守恒可知此時n(Na2SO4)等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH)的12倍。從200mL到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+ Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，當V(NaOH)=240mL時，沉淀不再減少，此時全部為Mg(OH)2，物質的量為0.15mol，所以沉淀量最大，Mg(OH)2為0.15mol，Al(OH)3為0.35mol0.15mol=0.2mol，由于從200mL到240mL，NaOH溶解Al(OH)3：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，所以該階段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol，氫氧化鈉的濃度為=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，則鎂和鋁的總質量為0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g，故A正確；

B．由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，此時發生的反應為H2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O，故B正確；

C．沉淀量最大，此時為Mg(OH)2和Al(OH)3，溶液中溶質為Na2SO4，根據鈉元素守恒可知此時n(Na2SO4)等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n(NaOH)的12倍，所以n(Na2SO4)=12×0.2L×5mol/L=0.5mol，所以硫酸的濃度為=2.5mol/L，故C錯誤；

D．由A中可知n(Al)=0.2mol，n(Mg)=0.15mol，根據電子轉移守恒可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol，所以n(H2)=0.45mol，故氫氣體積為0.45mol×22.4mol/L=10.08L，故D正確；

答案為C。