Question

3．現取mg鎂鋁合金在一定濃度的稀硝酸中恰好完全溶解（硝酸的還原產物只有NO），向反應后的混合溶液中滴加bmol/LNaOH溶液，當滴加到VmL時，得到沉淀質量恰好為最大值ng，則下列有關該說法中不正確的有（　　）

• A． 標準狀況下生成N的體積為$\frac{22.4（n-m）}{51}$L
• B． 沉淀中OH^-的質量為17bVg
• C． 恰好溶解后溶液中的NO₃^-的物質的量為$\frac{bV}{1000}$mol
• D． 與合金反應的硝酸的物質的量為（$\frac{n-m}{51}$+$\frac{bV}{1000}$）mol

Answer 1

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，
A、根據電子守恒原理計算生成NO的物質的量，再根據V=nVm計算NO的體積；
B、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；
C、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；
D、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：A、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$\frac{n-m}{17}$mol×$\frac{1}{3}$=$\frac{n-m}{51}$mol，其體積在標準狀況下為$\frac{22.4（n-m）}{51}$L，故A正確；
B、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B錯誤；
C、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）=$\frac{bV}{1000}$mol，故C正確；
D、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$\frac{bV}{1000}$mol，作氧化劑的硝酸的物質的量等于NO的物質的量為$\frac{n-m}{51}$mol，所以與合金反應的硝酸的物質的量為（$\frac{n-m}{51}$+$\frac{bV}{1000}$）mol，故D正確．
故選：B．

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，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．