Question

向200mL 0.5mol/L的稀硝酸溶液中加入0.54克鋁粉，放出448mL（標準狀況）NO氣體，經充分反應，向所得溶液中加入0.5mol/LNaOH溶液，生成0.78沉淀．求加入氫氧化鈉溶液的體積？

Answer 1

分析：根據產生一氧化氮的量來確定金屬鋁和硝酸反應后，硝酸是否過量，如果過量，則氫氧化鈉先和硝酸中和，然后再和生成的硝酸鋁反應生成氫氧化鋁沉淀．

解答：解：根據稀硝酸溶液和鋁粉的反應：Al+4HNO₃═Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O，由反應方程式可知，放出448mL（標準狀況）即0.02molNO氣體時，0.54克Al即0.02mol完全反應，
HNO₃剩余0.02mol，向所得溶液中加入0.5mol/LNaOH溶液，生成0.78沉淀，即Al（OH）₃為0.01mol．
第一種情況：NaOH溶液將剩余硝酸完全中和以后與0.01mol的Al³⁺形成沉淀，
則需要NaOH：0.02mol（中和剩余硝酸）+0.03mol（形成0.01molAl（OH）₃）=0.05mol，V=

0.05mol

0.5mol/L

=0.1L，即需要100ml；
第二種情況：NaOH溶液將剩余硝酸完全中和以后與全部的0.02molAl³⁺形成沉淀后，繼續反應溶解掉0.01mol的Al（OH）₃，Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
則需要NaOH：0.02mol（中和剩余硝酸）+0.06mol（形成0.02molAl（OH）₃）+0.01mol（中和掉0.01mol的Al（OH）₃）=0.09mol，V=

0.09mol

0.5mol/L

=0.18L，即需要180ml．
答：加入氫氧化鈉溶液的體積為100ml或180ml．

點評：本題重點考查學生金屬鋁的化學性質，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度較大．