Question

将一定质量的Mg和Al的混合物投入的稀硫酸中，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溶液体积的关系如图所示。则下列说法正确的是   

A.Mg、Al的混合物与的稀硫酸恰好完全反应

B.生成的体积为

C.当加入20mL氢氧化钠溶液时，溶液中的溶质只有硫酸镁和硫酸铝

D.NaOH溶液的物质的量浓度为

Answer

D

【解析】

由图象可知，从开始至加入NaOH溶液20mL，没有沉淀生成，说明原溶液中硫酸溶解Mg、Al后硫酸有剩余，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，根据钠元素守恒可知此时n（Na2SO4）等于200mL氢氧化钠溶液中含有的n（NaOH）的倍．从200mL开始，NaOH溶解Al（OH）3：NaOH+Al（OH）3=NaAlO2+2H2O，当沉淀不再减少，此时全部为Mg（OH）2，物质的量为0.15mol，所以沉淀量最大时，Mg（OH）2为0.15mol，Al（OH）3为0.35mol-0.15mol=0.2mol。

A、根据图象知，当加入氢氧化钠溶液体积小于时，无沉淀生成，说明硫酸过量，故A错误；

B、根据图象知，溶解的沉淀为氢氧化铝，， 根据铝原子守恒知，未溶解的沉淀是氢氧化镁，，根据镁原子守恒知，根据电子守恒，生成氢气的物质的量为：，标准状况下氢气的体积为：，由于没有说明在标准状况下，则氢气的体积不一定为，故B错误；

C、当加入20mL氢氧化钠溶液时，此时溶质为硫酸钠、硫酸铝和硫酸镁，故C错误；

D、 当加入200mL氢氧化钠溶液时，此时溶质为硫酸钠，根据钠离子守恒及硫酸的物质的量可知氢氧化钠的物质的量为：，该氢氧化钠溶液的浓度为：，故D正确；

答案选D。