Question

將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體，待反應(yīng)完全后，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。則下列說法正確的是　(　 　)　
 

A．Mg和Al的總質(zhì)量為8 g

B．硫酸的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L

C．NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol/L

D．生成的H2在標準狀況下的體積為11.2 L

Answer 1

C

試題分析：鎂、鋁分別與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂、硫酸鋁以及氫氣。根據(jù)圖像可知，加入氫氧化鈉溶液后并沒有立即生成白色沉淀，這說明稀硫酸的是過量的。即氫氧化鈉首先和過量的稀硫酸反應(yīng)，然后在分別與硫酸鎂、硫酸鋁反應(yīng)生成氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀。當氫氧化鈉溶液過量時，氫氧化鋁又溶解在氫氧化鈉溶液中，生成偏鋁酸鈉和水。根據(jù)圖像可知，與氫氧化鋁反應(yīng)的氫氧化鈉水240ml－200mol＝40ml。而沉淀減少了0.35mol－0.15mol＝0.20mol，這說明氫氧化鋁是0.2mol，氫氧化鎂是0.15mol，所以鎂和鋁的總的質(zhì)量是0.15mol×24g/mol＋0.2mol×27g/mol＝9g，和稀硫酸反應(yīng)生成的氫氣是0.3mol＋0.15mol＝0.45mol，標準狀況下的體積是10.08L。根據(jù)反應(yīng)Al(OH)₃＋NaOH=NaAlO₂＋2H₂O可知，氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度是0.2mol÷0.04L＝5.0mol/L。則沉淀最大值是生成硫酸鈉是（0.2L×5mol/L）÷2＝0.5mol，所以稀硫酸的濃度是0.5mol÷0.5L＝1.0mol/L，答案選C。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，在注重對學(xué)生基礎(chǔ)知識鞏固與訓(xùn)練的同時，側(cè)重對學(xué)生能力培養(yǎng)與解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練。該題的關(guān)鍵是明確反應(yīng)的原理，然后再結(jié)合圖像靈活運用即可，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。