Question

16．將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體．待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示．則下列說法正確的是（　�。�

• A． Mg和Al的總質(zhì)量為8 g
• B． 硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L
• C． NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L
• D． 生成的H₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L

Answer 1

分析 結(jié)合圖可知，0～20mL發(fā)生酸堿中和，20～200mL發(fā)生離子與堿生成沉淀的反應(yīng)，200～240mL發(fā)生氫氧化鋁溶解：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，最后剩余的沉淀為氫氧化鎂；加入200mLNaOH溶液時(shí)生成沉淀最多，溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉，
A、根據(jù)圖象判斷氫氧化鋁、氫氧化鎂的物質(zhì)的量，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出混合金屬的質(zhì)量；
B、根據(jù)溶解氫氧化鋁消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量及氫氧化鈉溶液體積計(jì)算出氫氧化鈉溶液濃度，再根據(jù)200mL時(shí)溶質(zhì)為硫酸鈉計(jì)算出硫酸的濃度物質(zhì)的量，然后根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出硫酸的濃度；
C、根據(jù)（2）的計(jì)算可知?dú)溲趸�鈉溶液的濃度；
D、與硫酸反應(yīng)生成的氫氣的體積應(yīng)為（0.15mol+0.3mol）×22.4 L•mol^-1=10.08L．

解答 解：根據(jù)圖可知，0～20mL發(fā)生酸堿中和，20～200mL發(fā)生離子與堿生成沉淀的反應(yīng)，200～240mL發(fā)生Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，200mL時(shí)生成沉淀最多，溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉，
A、由圖象可知，氫氧化鎂的物質(zhì)的量為0.15mol，則n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=0.15mol，溶解的氫氧化鋁的物質(zhì)的量為：0.35mol-0.15mol=0.2mol，根據(jù)鋁原子守恒可得：n（Al）=0.2mol，則Mg和Al的總質(zhì)量為：0.15mol×24g/mol+0.2mol×27g/mol=9g，故A錯(cuò)誤；
B、由200～240mL發(fā)生反應(yīng)：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.2mol，則c（NaOH）=$\frac{0.2mol}{0.04L}$=5mol/L，200mL時(shí)生成沉淀最多，溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉，則c（H₂SO₄）=$\frac{5mol/L×0.2L×\frac{1}{2}}{0.5L}$=1mol/L，故B錯(cuò)誤；
C、在加入240mLNaOH溶液時(shí)，Al（OH）₃恰好全部轉(zhuǎn)化為NaAlO₂，由B的計(jì)算可知?dú)溲趸�鈉溶液的濃度為5mol•L^-1，故C正確；
D、與硫酸反應(yīng)生成的氫氣的體積應(yīng)為（0.15mol+0.3mol）×22.4 L•mol^-1=10.08L，故D錯(cuò)誤；故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確圖象中曲線變化及其發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，注意氫氧化鋁能溶解在NaOH溶液中，側(cè)重分析及計(jì)算能力的考查．