将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫*中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入N...
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将一定质量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫*中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。则下列说法正确的是( )
A. Mg和Al的总质量为8g
B. 硫*的物质的量浓度为5 mol/L
C. 生成的H2在标准状况下的体积为11.2L
D. NaOH溶液的物质的量浓度为5mol/L
【回答】
D
【解析】
试题分析:由图象可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中硫*溶解Mg、Al后硫*有剩余,此时发生的反应为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。当V(NaOH溶液)=200mL时,沉淀量最大,此时为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,从200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,当V(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,由于从200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,A.由元素守恒可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.2mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,所以镁和铝的总质量为0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g,A错误;B.沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶质为Na2SO4,根据*元素守恒可知此时n(Na2SO4)等于240mL*氧化*溶液中含有的n(NaOH)的1/2倍,所以n(Na2SO4)=1/2×0.2L×5mol/L=0.5mol,所以硫*的浓度为0.5mol÷0.5L=1mol/L,B错误;C.由A中可知n(Al)=0.2mol,n(Mg)=0.15mol,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*气体积为0.45mol×22.4mol/L=10.08L,C错误;D.由200~240mL发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以该阶段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol,*氧化*的浓度为0.2mol÷(0.24L−0.2L)=5mol/L,D正确;*选D。
【看到我】本题考查以图象题的形式考查镁铝的重要化合物、混合物计算等
【名师点晴】解答时注意分析图象各阶段的物质的量的关系,根据各阶段的化学反应,利用守恒计算。许多有关化学反应的计算,如果能够巧妙地运用守恒规律可以达到快速解题的目的,常见的守恒关系有:①反应前后元素种类和某种原子总数不变的原子守恒;②电解质溶液中的电荷守恒;③氧化还原反应中得失电子数守恒、原电池或电解池中两极通过的电子总数相等;④从守恒思想出发还可延伸出多步反应中的关系式,运用关系式法等计算技巧巧妙解题。
知识点:镁和铝
题型:选择题
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