Question

将一定质量的镁和铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V的变化如右图所示。则下列说法不正确的是

A．镁和铝的总质量为9 g

B．最初20 mLNaOH溶液用于中和过量的硫酸

C．硫酸的物质的量浓度为2．5 mol·L^－1

D．生成的氢气在标准状况下的体积为11．2 L

Answer

D

【解析】

试题分析：由图像可知，从开始至加入氢氧化钠溶液20毫升，没有沉淀生成，说莫原溶液中硫酸溶解金属后有剩余，此时反应为硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，氮氢氧化钠的体积为200毫升时，沉淀量最大，则氢氧化镁和氢氧化铝的物质的量和为0．35摩尔，溶液中溶质为硫酸钠，根据钠元素守恒，可知此时硫酸钠的物质的量等于200毫升氢氧化钠溶液中钠离子的一半，从200到240毫升，氢氧化钠溶解氢氧化铝，当氢氧化钠的体积为240毫升时，沉淀不再减少，此时全部为氢氧化镁，物质的量为0．15摩尔，所以氢氧化铝为0．35-0．15=0．2摩尔，由于从200毫升到240毫升溶解氢氧化铝沉淀，则该阶段消耗氢氧化钠的物质的量=氢氧化铝的物质的量=0．2摩尔，氢氧化钠的浓度为0．2/（0．24-0．2）=5mol/L。A、由元素守恒可知铝的物质的量=氢氧化铝的物质的量=0．2摩尔，镁的物质的量=氢氧化镁的物质的量=0．15摩尔，则镁和铝的总质量为0．2×27+0．15×24=9克，正确，不选A；B、由图像可知，从开始至加入氢氧化钠溶液20毫升，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解镁，铝后硫酸有剩余，此时发生的反应为硫酸和氢氧化钠，所以正确，不选B；C、沉淀量最大，此时为氢氧化镁和氢氧化铝，溶液中溶质为硫酸钠，所以硫酸钠的物质的量为0．2×5/2=0．5摩尔，所以硫酸的浓度=0．5/0．2=2．5mol/L，正确，不选C；D、由A中可知，根据电子转移守恒，氢气的物质的量=（3×0．2+2×0．15）/2=0．45摩尔，所以氢气体积为0．45×22．4=10．08L，错误，选D。

考点：离子方程式的计算