將一定質(zhì)量的鎂和鋁混合物投入200mL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(zhì)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


  1. A.
    鎂和鋁的總質(zhì)量為9 g
  2. B.
    最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫酸
  3. C.
    硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 mol?L-1
  4. D.
    生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L
D
分析：由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H2O．當(dāng)V（NaOH溶液）=200mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3，二者物質(zhì)的量之和為0.35mol，溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n（Na2SO4）等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n（NaOH）的倍．從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）2，物質(zhì)的量為0.15mol，所以沉淀量最大，Mg（OH）2為0.15mol，Al（OH）3為0.35mol-0.15mol=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，據(jù)此計(jì)算；
B、由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H2O；
C、沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n（Na2SO4）等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n（NaOH）的，據(jù)此計(jì)算；
D、由A中可知n（Al）=0.2mol，n（Mg）=0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知2n（H2）=3n（Al）+2n（Mg），據(jù)此計(jì)算n（H2），再根據(jù)V=nVm計(jì)算氫氣體積．
解答：由圖象可知，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H2O．當(dāng)V（NaOH溶液）=200mL時(shí)，沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3，二者物質(zhì)的量之和為0.35mol，溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n（Na2SO4）等于200mL氫氧化鈉溶液中含有的n（NaOH）的．從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）2，物質(zhì)的量為0.15mol，所以沉淀量最大，Mg（OH）2為0.15mol，Al（OH）3為0.35mol-0.15mol=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，所以鎂和鋁的總質(zhì)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，說明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后鹽酸有剩余，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為：HCl+NaOH=NaCl+H2O，故B正確；
C、沉淀量最大，此時(shí)為Mg（OH）2和Al（OH）3，溶液中溶質(zhì)為Na2SO4，根據(jù)鈉元素守恒可知此時(shí)n（Na2SO4）等于240mL氫氧化鈉溶液中含有的n（NaOH）的2倍，所以n（Na2SO4）=×0.2L×5mol/L=0.5mol，所以硫酸的濃度為=2.5mol/L，故C正確；
D、由A中可知n（Al）=0.2mol，n（Mg）=0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)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錯(cuò)誤．
故選D．
點(diǎn)評(píng)：本題考查鎂鋁的重要化合物，以圖象題的形式考查，題目難度中等，注意分析圖象各階段的物質(zhì)的量的關(guān)系，根據(jù)各階段的化學(xué)反應(yīng)，利用守恒計(jì)算．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛．
（1）Al4C3用于冶金及催化劑．與鹽酸反應(yīng)（產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴）的化學(xué)方程式是：
 
；14.4g Al4C3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是
 
L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（2）AlN用于電子儀器．AlN中�；煊猩倭刻�，將一定量含雜質(zhì)碳的AlN樣品置于密閉反應(yīng)器中，通入4.032L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下的）O2，在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34g/L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O2反應(yīng)），則所得氣體的摩爾質(zhì)量為
 
g/mol，該氣體的成分是
 
（寫化學(xué)式），該樣品中含雜質(zhì)碳
 
g．
（3）氯李子插層鎂鋁水滑石是一種新型的離子交換材料．制備這種水滑石的過程是：MgCl2、AlCl3、NaOH、NaCl溶液，按一定比例混合，在65℃充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到該水滑石．為確定該水滑石的成分，進(jìn)行下列操作：①取26.65g樣品，在高溫下使其充分分解，得到金屬氧化物和氣體，氣體一次通過足量的濃硫酸和濃氫氧化鈉溶液，這兩種液體分別增重9.9g和3.65g；將金屬氧化物在無色火焰上灼燒，火焰仍無色．②另取26.65g樣品，加入足量的稀硝酸，使其完全溶解，再加入NaOH溶液至過量，最終得到11.6g白色沉淀．通過計(jì)算確定氯離子插層鎂鋁水滑石的化學(xué)式．
（4）氯離子插層鎂鋁水滑石在空氣中放置，緩慢與CO2反應(yīng)，部分氯離子會(huì)被碳酸根離子代替．26.65g樣品在空氣中放置一段時(shí)間后質(zhì)量變?yōu)?5.925g，則碳酸根離子代替部分氯離子的水滑石的化學(xué)式是
 
，此過程的化學(xué)方程式
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年上海市楊浦區(qū)高三上學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量調(diào)研化學(xué)試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

鋁及其化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用廣泛。

（1）Al4C3用于冶金及催化劑。與鹽酸反應(yīng)（產(chǎn)物之一是含氫量最高的烴）的化學(xué)方程式是：           ；14.4g Al4C3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是         L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

（2）AlN用于電子儀器。AlN中�；煊猩倭刻�，將一定量含雜質(zhì)碳的AlN樣品置于密閉反應(yīng)器中，通入4.032L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下的）O2，在高溫下充分反應(yīng)后測(cè)得氣體的密度為1.34g/L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AlN不跟O2反應(yīng)），則所得氣體的摩爾質(zhì)量為     g/mol，該氣體的成分是        （寫化學(xué)式），該樣品中含雜質(zhì)碳          g。

（3）氯離子插層鎂鋁水滑石是一種新型的離子交換材料。制備這種水滑石的過程是：MgCl2、AlCl3、NaOH、NaCl溶液，按一定比例混合，在65℃充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到該水滑石。為確定該水滑石的成分，進(jìn)行如下操作：

①取26.65g樣品，在高溫下使其充分分解，得到金屬氧化物和氣體，氣體依次通過足量的濃硫酸和濃氫氧化鈉溶液，這兩種液體分別增重9.9g和3.65g；將金屬氧化物在無色火焰上灼燒，火焰仍無色。

②另取26.65g樣品，加入足量的稀硝酸，使其完全溶解，再加入NaOH溶液至過量，最終得到11.6g白色沉淀。通過計(jì)算確定氯離子插層鎂鋁水滑石的化學(xué)式。

（4）氯離子插層鎂鋁水滑石在空氣中放置，緩慢與CO2反應(yīng)，部分氯離子會(huì)被碳酸根離子代替。26.65g樣品在空氣中放置一段時(shí)間后質(zhì)量變?yōu)?5.925g，則碳酸根離子代替部分氯離子的水滑石的化學(xué)式是          ，此過程的化學(xué)方程式                     。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2013-2014學(xué)年河南省原名校高三上學(xué)期期聯(lián)考化學(xué)試卷（解析版） 題型：選擇題

某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，其中可行的為（    ）

A．已知質(zhì)量的鋁鎂合金，通過下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以測(cè)定鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：鋁鎂合金 測(cè)定生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積

B．在配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，先稱量或量取物質(zhì)，再溶解或稀釋，并將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶，洗滌燒杯和玻璃棒并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶，繼續(xù)往容量瓶中加水至溶液的凹液面正好與刻度線相切

C．用裂化汽油萃取溴水中的溴之后進(jìn)行分液時(shí)，水層從分液漏斗的下口放出

D．欲檢驗(yàn)SO2中是否混有CO2，可將該氣體依次通過盛有飽和碳酸氫鈉溶液、品紅溶液、澄清石灰水的洗氣瓶，若品紅溶液不褪色且澄清石灰水變渾濁，則證明混有CO2

 

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