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12.取A、B、C三份不同质量的同一镁铝合金的粉末,分别与30mL相同浓度的稀盐酸在三个烧杯中充分反应,反应的有关数据如下表(气体体积均已换算为标准状况下):
 A B C
 起始时合金粉末的质量/mg 204 399 561
 反应结束时生成气体的体积/mL 224336 336
上述反应中,如在再向C烧杯中加入1mol•L-1的氢氧化钠溶液若干毫升,恰能使合金中的铝溶解却不能含铝的沉淀,并使Mg2+刚好沉淀完全;过滤,得溶液,下列叙述不正确的是(  )
A.起始时盐酸的浓度为1mol•L-1B.加入的NaOH溶液为40mL
C.合金中镁、铝的物质的量相等D.所得的滤液中含三种阴离子

分析 盐酸浓度、体积一定,A中合金质量小于B中合金质量,且A中生成气体体积小于B中气体体积,说明A中盐酸过量、金属完全反应,B中合金质量小于C中合金质量,且B、C生成气体体积相等,说明B、C中盐酸完全反应,生成336mL氢气需要金属的质量为:204mg×$\frac{336mL}{224mL}$=306mg<399mg,故B中金属剩余,盐酸不足.
A.B、C中盐酸完全,根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氢气的物质的量,根据氢元素守恒可知n(HCl)=2n(H2),进而计算盐酸的物质的量浓度,
B.A中盐酸有剩余,金属完全反应,此时生成氢气2224mL,故可以根据A组数据计算金属的物质的量,令镁、铝的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量之和与电子转移守恒列方程计算x、y的值,进而计算C中Al的物质的量;
向C烧杯中加入一定量的1mol/L的NaOH溶液,使合金中的铝粉恰好完全溶解,却不能含铝的沉淀,并使Mg2+刚好沉淀完全,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2),据此计算氢氧化钠的物质的量,再根据V=$\frac{n}{c}$计算氢氧化钠的体积;
C.根据B中计算可知Al、Mg物质的量关系;
D.溶液中溶质为NaCl、NaAlO2.

解答 解:盐酸浓度、体积一定,A中合金质量小于B中合金质量,且A中生成气体体积小于B中气体体积,说明A中盐酸过量、金属完全反应,B中合金质量小于C中合金质量,且B、C生成气体体积相等,说明B、C中盐酸完全反应,生成336mL氢气需要金属的质量为:204mg×$\frac{336mL}{224mL}$=306mg<399mg,故B中金属剩余,盐酸不足.
A.B、C中盐酸完全,生成氢气的物质的量为$\frac{0.336L}{22.4L/mol}$=0.015mol,根据氢元素守恒可知n(HCl)=2n(H2)=0.03mol,则盐酸的物质的量浓度为$\frac{0.03mol}{0.03L}$=1mol/L,故A正确;
B.设A中Mg的物质的量为x,Al的物质的量为y,生成气体的物质的量为:$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol,
由合金的质量可得:24x+27y=0.204,
根据电子转移守恒可得:2x+3y=0.01×2
联立方程,解得:x=0.004mol;y=0.004mol,
可知C中Al、Mg的物质的量均为0.004mol×$\frac{561g}{204g}$=0.011mol,
向C烧杯中加入一定量的1mol/L的NaOH溶液,使合金中的铝粉恰好完全溶解,却不能含铝的沉淀,并使Mg2+刚好沉淀完全,溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaAlO2)=
0.03mol+0.011mol=0.041mol,则加入NaOH溶液的体积为$\frac{0.041mol}{1mol/L}$=0.041L=41mL,故B错误;
C.根据B中计算可知Al、Mg物质的量相等,故C正确;
D.溶液中溶质为NaCl、NaAlO2,滤液中含有阴离子为Cl-、AlO2-、OH-,故D正确,
故选:B.

点评 本题考查混合物的计算,题目难度较大,根据表中数据判断物质过量与否是解题的关键,侧重考查学生对数据的分析能力与计算能力.

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B.溶质的质量分数相同、溶质的物质的量浓度不同
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