Question

室溫下，取m克鋁鎂合金與一定濃度的稀硝酸恰好完全溶解（假定硝酸的還原產物只有NO），向反應后的混合溶液中滴加b mol/L NaOH溶液，當滴加到V mL時，得到沉淀質量恰好為最大值n克，則下列有關該實驗的說法中正確的有（ ）
①沉淀中氫氧根的質量為（n-m）克
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-離子的物質的量為mol
③反應過程中轉移的電子數為mol
④生成NO氣體的體積為L
⑤發(fā)生反應的硝酸的物質的量為（）mol．
A．2項
B．3項
C．4項
D．5項

Answer 1

【答案】分析：mg鋁鎂合金與一定濃度的稀硝酸恰好完全溶解（假定硝酸的還原產物只有NO），向反應后的混合溶液中滴加b mol/L NaOH溶液，當滴加到V mL時，得到沉淀質量恰好為最大值n克，沉淀質量最大為氫氧化鋁和氫氧化鎂質量之和，此時溶液為硝酸鈉溶液．
①沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂，沉淀質量等于鋁鎂合金質量與氫氧根質量之和．
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-離子的物質的量等于沉淀質量最大溶液中NO₃^-離子的物質的量，即n（NO₃^-）=n（Na⁺）=n（NaOH），據此進行計算．
③根據電荷守恒，在沉淀中，氫氧根的物質的量等于Mg²⁺、Al³⁺所帶電荷的物質的量，也等于合金失去電子的物質的量，即為反應過程中轉移的電子來進行計算．
④根據氣體沒有明確所處狀態(tài)是否標準狀態(tài)來判斷．
⑤根據質量守恒，硝酸有兩種作用，作為酸的硝酸（生成硝酸鹽）的物質的量等于硝酸鈉的物質的量，作氧化劑的硝酸的物質的量等于NO的物質的量進行計算．
解答：解：①沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂，沉淀質量等于鋁鎂合金質量與氫氧根質量之和，所以沉淀中氫氧根的質量為（n-m）克，故①正確；
②、恰好溶解后溶液中的NO₃^-離子的物質的量等于沉淀質量最大溶液中NO₃^-離子的物質的量，當沉淀量最大時，溶液中的溶質只有硝酸鈉（NaNO₃），硝酸根離子與鈉離子的物質的量相等，n（NO₃^-）=n（Na⁺）=n（NaOH）=mol，故②正確；
③、至沉淀量最大，生成的n克沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂．根據質量守恒定律，其中鎂、鋁元素的質量等于m克合金的質量，所以沉淀中氫氧根的質量為（n-m）克，在沉淀中，氫氧根的物質的量等于Mg²⁺、Al³⁺所帶電荷的物質的量，也等于合金失去電子的物質的量，即為反應過程中轉移的電子，n（e^-）=n（OH^-）=mol，故③正確；
④、根據電子守恒原理，生成NO時，HNO₃中+5價的N原子得3個電子，因此生成NO的物質的量應該是轉移電子的三分之一，即mol×=mol，其體積在標準狀況下為L，但是選項中沒有說明所處狀態(tài)，則此時的體積不能確定，故④錯誤；
⑤、參加反應的硝酸有兩種作用，起酸和氧化劑作用，作為酸的硝酸（生成硝酸鹽）的物質的量等于硝酸鈉的物質的量為mol，作氧化劑的硝酸的物質的量等于NO的物質的量為mol，所以與合金反應的硝酸的物質的量為（+）mol，故⑤正確．
故①②③⑤正確．
故選：C．
點評：本題結合鋁鎂與硝酸反應及生成的鹽與氫氧化鈉反應的特點，對電子守恒、溶液電中性原理、質量守恒進行綜合考查，難度中等，題目以多項形式呈現(xiàn)，考查了學生的綜合運用知識能力和解決復雜問題的能力，是一道考查能力的好題．