Question

将镁和铝的混合物5.1 g投入500 mL 2 mol/L稀盐酸中，生成氢气0.5 g；再加入4 mol/L的NaOH溶液，当生成沉淀的质量最多时，加入NaOH溶液的体积与沉淀质量的最大值均正确的是

A．250 mL、13.6 g               B．500 mL、5.6 g 

C．125 mL、10.2 g               D．1000 mL、7.8 g

Answer

A

【解析】

试题分析：镁和铝的混合物5.1 g投入500 mL 2 mol/L稀盐酸中，生成氢气0.5 g，根据盐酸中HCl的物质的量为1mol，全部反应产生氢气应该为0.5 mol，也就是1.0 g，而实际生成了氢气0.5 g，故此时溶液中的溶质是剩余的HCl与生成的MgCl2和AlCl3的混合溶液，再加入4 mol/L的NaOH溶液，当生成沉淀的质量最多时，由终态分析得，反应体系余下的盐酸及生成的MgCl2和AlCl3均与NaOH溶液反应，且达到沉淀最大量是，此时溶液中的溶质只有NaCl，依据HCl—NaCl—NaOH守恒的关系，即参加反应的盐酸和NaOH物质的量相等。

HCl—NaCl—NaOH

1 1

1mol 4 mol/L ×V 解得V=0.25L=250mL

答案所得A选项。为了求出沉淀质量最大的值，那么就要求出镁和铝的混合物中Al、Mg的实际物质的量，设混合物中Al为a mol，Mg为b mol，即有：27a +24b=5.1g；再根据金属与氢气的电子守恒关系有3a + 2b = ×2=0.5mol；联立上述两个方程，解得a = b = 0.1 mol，故产生的沉淀的质量为0.1mol×58g/mol +0.1mol× 78g/mol =13.6g，同样可以得出答案A。

考点：金属Mg、Al与酸和碱的反应 反应现象与过程 守恒的思想 化学计算

点评：本题貌似计算量大，但是需要同学们仔细分析的是整个反应过程，只需要运用终态分析求出体积或者依据守恒原理联立方程组求出任何一个的质量，即可得出答案。元素原子守恒和得失电子守恒的思想是解决本题的关键思想方法。