將一定質量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫*中,固體全部溶解併產生氣體。待反應完全後,向所得溶液中加入N...
問題詳情:
將一定質量的Mg和Al的混合物投入500mL稀硫*中,固體全部溶解併產生氣體。待反應完全後,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉澱的物質的量與加入NaOH溶液的體積關係如圖所示。則下列說法正確的是( )
A. Mg和Al的總質量為8g
B. 硫*的物質的量濃度為5 mol/L
C. 生成的H2在標準狀況下的體積為11.2L
D. NaOH溶液的物質的量濃度為5mol/L
【回答】
D
【解析】
試題分析:由圖象可知,從開始至加入NaOH溶液20mL,沒有沉澱生成,說明原溶液中硫*溶解Mg、Al後硫*有剩餘,此時發生的反應為:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。當V(NaOH溶液)=200mL時,沉澱量最大,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,從200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,當V(NaOH溶液)=240mL時,沉澱不再減少,此時全部為Mg(OH)2,物質的量為0.15mol,所以沉澱量最大,Mg(OH)2為0.15mol,Al(OH)3為0.35mol-0.15mol=0.2mol,由於從200mL到240mL,NaOH溶解Al(OH)3:NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,A.由元素守恆可知n(Al)=n[Al(OH)3]=0.2mol,n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,所以鎂和鋁的總質量為0.2mol×27g/mol+0.15mol×24g/mol=9g,A錯誤;B.沉澱量最大,此時為Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液中溶質為Na2SO4,根據*元素守恆可知此時n(Na2SO4)等於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*的濃度為0.5mol÷0.5L=1mol/L,B錯誤;C.由A中可知n(Al)=0.2mol,n(Mg)=0.15mol,根據電子轉移守恆可知2n(H2)=3n(Al)+2n(Mg)=3×0.2mol+2×0.15mol=0.9mol,所以n(H2)=0.45mol,故*氣體積為0.45mol×22.4mol/L=10.08L,C錯誤;D.由200~240mL發生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,所以該階段消耗n(NaOH)=n[Al(OH)3]=0.2mol,*氧化*的濃度為0.2mol÷(0.24L−0.2L)=5mol/L,D正確;*選D。
【看到我】本題考查以圖象題的形式考查鎂鋁的重要化合物、混合物計算等
【名師點晴】解答時注意分析圖象各階段的物質的量的關係,根據各階段的化學反應,利用守恆計算。許多有關化學反應的計算,如果能夠巧妙地運用守恆規律可以達到快速解題的目的,常見的守恆關係有:①反應前後元素種類和某種原子總數不變的原子守恆;②電解質溶液中的電荷守恆;③氧化還原反應中得失電子數守恆、原電池或電解池中兩極通過的電子總數相等;④從守恆思想出發還可延伸出多步反應中的關係式,運用關係式法等計算技巧巧妙解題。
知識點:鎂和鋁
題型:選擇題
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