Question

將一定質量的Mg和Al的混合物投入1mol?L^-1500mL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

1. A.
   Mg和Al的物質的量之比1：1
2. B.
   NaOH溶液的物質的量濃度為5mol?L^-1
3. C.
   生成的H₂在標準狀況下的體積為11.2L
4. D.
   Mg和Al和硫酸恰好完全反應

Answer 1

B
分析：A、由圖象分析，沉淀減少的物質的量是氫氧化鋁的物質的量，剩余沉淀的物質的量是氫氧化鎂的物質的量，據此分析鎂和鋁的物質的量關系．
B、根據沉淀量最大時，溶液中的溶質計算氫氧化鈉的物質的量濃度．
C、根據圖象分析，根據和氫氧化鈉反應的硫酸的量計算與金屬反應的硫酸的物質的量，再根據與金屬反應的硫酸的物質的量計算生成氫氣的體積．
D、根據圖象分析，剛開始沒有沉淀生成的原因來判斷金屬和硫酸是否恰好完全反應．
解答：A、根據圖象知，溶解的沉淀的物質的量就是n（Al（OH）₃）=0.35mol-0.15mol=0.2mol，
根據鋁原子守恒知n（Al（OH）₃）=n（Al）=0.2mol；未溶解的沉淀的物質的量是n（Mg（OH）₂）=0.15mol，根據鎂原子守恒知n（Mg（OH）₂）=n（Mg）=0.15mol，所以鎂、鋁的物質的量之比=0.15mol：0.2mol=3：4，故A錯誤．
B、當沉淀量最大時，溶液中的溶質是硫酸鈉，相當于硫酸和氫氧化鈉恰好反應，硫酸根離子和鈉離子的物質的量之比=1：2，n（H₂SO₄）=0.5mol，n（NaOH）=1mol，氫氧化鈉的體積是0.2L，所以NaOH溶液的物質的量濃度為5mol?L^-1，故B正確．
C、根據圖象知，金屬和硫酸反應后還有硫酸剩余，與酸反應的n（NaOH）=5mol/L×0.02L=0.1mol，與氫氧化鈉反應的n（H₂SO₄）=0.05mol，與金屬反應的n（H₂SO₄）=0.5mol-0.05mol=0.45mol，根據氫原子守恒知生成氫氣的體積是10.08L，故C錯誤．
D、根據圖象知，剛開始向金屬和酸反應后的溶液中加氫氧化鈉沒有沉淀生成，說明溶液中還有硫酸剩余，所以金屬和硫酸不是恰好完全反應，故D錯誤．
故選B．
點評：本題考查了鎂和鋁的性質，難度不大，能正確分析圖象中各部分的反應及溶液中存在的溶質是解本題的關鍵．