将一定质量的镁铝合金投入一定体积 10 mol · L ^{- 1} 的盐酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入 NaOH 溶液，生成沉淀的质量与加入 NaOH 溶液的体积关系如图所示。若不考虑金属和盐酸反应时 HCl 的挥发，则下列说法不正确的是

A ． 该镁铝合金中铝的质量为 5 . 4 g

B ． 所用 NaOH 物质的量浓度为 4 . 5 mol · L ^{- 1}

C ． 反应中沉淀的物质的量最多时为 0 . 35 mol

D ． 溶解合金所用盐酸的体积为 100 mL

答案

B

【分析】

从图象可知，从开始至加入 NaOH 溶液 20mL ，没有沉淀生成，说明原溶液中盐酸溶解 Mg 、 Al 后有剩余，此时发生的反应为 HCl + NaOH = NaCl + H ₂ O ，当 V ( NaOH )= 200mL 时，沉淀量最大，此时为 Mg ( OH ) ₂ 和 Al ( OH ) ₃ ；当 V ( NaOH )= 240mL 时，沉淀不再减少，此时全部为 Mg ( OH ) ₂ 。从 200mL 到 240mL ， NaOH 溶解 Al ( OH ) ₃ ： NaOH + Al ( OH ) ₃ = NaAlO ₂ + 2H ₂ O ，根据各阶段各物质的量进行计算和判断。

【详解】

A ．根据图像可知生成的氢氧化铝的质量是 24 . 3g － 8 . 7g ＝ 15 . 6g ，物质的量是 15 . 6g ÷ 78g / mol ＝ 0 . 2mol ，根据铝原子守恒可知该镁铝合金中铝的质量为 0 . 2mol × 27g / mol ＝ 5 . 4 g ， A 正确；

B ．溶解 0 . 2mol 氢氧化铝消耗氢氧化钠溶液是 40mL ，根据方程式 NaOH + Al ( OH ) ₃ = NaAlO ₂ + 2H ₂ O 可知消耗氢氧化钠的物质的量是 0 . 2mol ，则所用 NaOH 物质的量浓度为 0 . 2mol ÷ 0 . 04L ＝ 5 mol · L ^{- 1} ， B 错误；

C ．氢氧化镁的质量是 8 . 7g ，物质的量是 8 . 7g ÷ 58g / mol ＝ 0 . 15mol ，则反应中沉淀的物质的量最多时为 0 . 15mol + 0 . 2mol ＝ 0 . 35 mol ， C 正确；

D ．当开始产生沉淀时溶液中的溶质是氯化镁、氯化铝和氯化钠，溶液中氯离子的物质的量是 0 . 15mol × 2 + 0 . 2mol × 3 + 0 . 02L × 5mol / L ＝ 1 . 0mol ，则溶解合金所用盐酸的体积为 1mol ÷ 10mol / L ＝ 0 . 1L ＝ 100 mL ， D 正确；

答案选 B 。