Question

将0.05 mol镁 、铝混合物完全溶于100mL1mol/LH₂SO₄溶液中，再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液体积至80mL时，溶液中始终未产生沉淀，然后继续滴加NaOH溶液则开始出现沉淀，当溶液中沉淀质量不再发生变化时，整个过程中至少需滴加NaOH溶液的体积为（   ）

A．120mL            B．150mL            C．200mL           D．220mL

Answer

D

【解析】

试题分析：Mg和Al的混合物完全溶解于H2SO4 溶液中生成硫酸镁、硫酸铝，由于再逐滴加入1mol/L NaOH溶液，若滴加NaOH溶液体积至80mL时，溶液中始终未产生沉淀，说明硫酸有剩余，n(H2SO4)(过量)=(1mol/L×0.08L)÷2=0.04mol，与金属反应的硫酸的物质的量是：n(H2SO4) =(1mol/L×0.1L)- 0.04mol=0.06mol，假设在原混合物中含有Mg、Al的物质的量是x、y，则x+y=0.05 mol；根据电子守恒可得2x+3y=0.06mol×2，解得x=0.01mol；y=0.02mol，再向反应后的溶液中加入NaOH溶液，当溶液中沉淀质量不再发生变化时，溶液中溶质为Na2SO4 、NaAlO2，根据钠离子守恒：n(NaOH)= 2n(Na2SO4) +n(Al)。根据硫酸根守恒n(Na2SO4)= n(H2SO4)，故n(NaOH)=2n(Na2SO4)=2n(H2SO4)=2×0.1L×1mol/L =0.2mol，n(Al)= 0.02mol，所以n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(Al)= 0.2mol+0.02mol=0.22mol，由于溶液的物质的量浓度是1mol/L，所以需要氢氧化钠溶液的体积为0.22mol÷1mol/L=0.22L=220mL，故选项D正确。

考点：考查守恒方法在化学计算的应用的知识。