Question

將一定質量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并產生氣體，待反應完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質的量與加入NaOH溶液的體積關系如圖所示。則下列說法正確的是　(　 　)　
 

A．Mg和Al的總質量為8 g

B．硫酸的物質的量濃度為5 mol/L

C．NaOH溶液的物質的量濃度為5 mol/L

D．生成的H2在標準狀況下的體積為11.2 L

Answer 1

C

解析試題分析：鎂、鋁分別與稀硫酸反應生成硫酸鎂、硫酸鋁以及氫氣。根據圖像可知，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，然后在分別與硫酸鎂、硫酸鋁反應生成氫氧化鎂、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。根據圖像可知，與氫氧化鋁反應的氫氧化鈉水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量是0.15mol×24g/mol＋0.2mol×27g/mol＝9g，和稀硫酸反應生成的氫氣是0.3mol＋0.15mol＝0.45mol，標準狀況下的體積是10.08L。根據反應Al(OH)₃＋NaOH=NaAlO₂＋2H₂O可知，氫氧化鈉的物質的量濃度是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。
考點：考查鎂、鋁與稀硫酸以及氫氧化鈉反應的有關計算和圖像識別
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，在注重對學生基礎知識鞏固與訓練的同時，側重對學生能力培養與解題方法的指導與訓練。該題的關鍵是明確反應的原理，然后再結合圖像靈活運用即可，有利于培養學生的邏輯推理能力。