Question

將一定質(zhì)量的鎂和鋁的混合物投入100mL鹽酸中，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)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示．若不考慮金屬和鹽酸反應(yīng)時(shí)HCl的揮發(fā)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．鎂和鋁的總質(zhì)量為9g
B．鹽酸的物質(zhì)的量濃度為5mol?L^-1
C．NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5mol?L^-1
D．生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L

Answer 1

【答案】分析：從圖象中看到，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說(shuō)明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，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；
當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）₂．
從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，
根據(jù)各階段各物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算和判斷．
解答：解：從圖象中看到，從開始至加入NaOH溶液20mL，沒有沉淀生成，說(shuō)明原溶液中鹽酸溶解Mg、Al后有剩余，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；
A．當(dāng)V（NaOH溶液）=240mL時(shí)，沉淀不再減少，此時(shí)全部為Mg（OH）₂．故n（Mg）=n[Mg（OH）₂]=0.15mol，
m（Mg）=0.15mol×24g?mol^-1=3.6g，
n（Al）=n[Al（OH）₃]=0.35mol-0.15mol=0.2mol，
m（Al）=0.2mol×27g?mol^-1=5.4g，所以鎂和鋁的總質(zhì)量為9g，故A正確．
B．根據(jù)鎂和鋁的物質(zhì)的量可知反應(yīng)生成MgCl₂和AlCl₃需要鹽酸：0.15mol×2+0.2mol×3=0.9mol，而此時(shí)鹽酸過(guò)量，則鹽酸的濃度c（HCl）＞=9mol/L，故B錯(cuò)誤；
C．從200mL到240mL，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）₃=NaAlO₂+2H₂O，則此過(guò)程消耗n（NaOH）=n[Al（OH）₃]=0.2mol，故c（NaOH）=0.2 mol0.04 L=5mol?L^-1，故C正確．
D．再由Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑可以計(jì)算出生成n（H₂）=0.45mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V（H₂）=0.45mol×22.4L?mol^-1=10.08L，故D錯(cuò)誤．
故選AC．
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)，利用方程式計(jì)算．