题目内容
【题目】将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中,产生1.12LNO气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,产生沉淀与加入氢氧化钠体积(mL)情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.原溶液中c(HNO3)=1.8mol/LB.沉淀最大质量为4.08g
C.n(Mg):n(Al)=1:1D.氢氧化钠溶液浓度为3mol/L
【答案】A
【解析】
将一定质量的镁铝合金投入100mL稀硝酸中,产生1.12LNO气体(标准状况),向反应后的溶液中逐滴加入NaOH溶液,根据图示可知,0~10mL段氢氧化钠和H+反应,10~60mL段氢氧化钠沉淀Al3+和Mg2+,60~70mL的氢氧化钠溶解生成的Al(OH)3沉淀;根据NO得电子,金属失电子,由电荷守恒可知,n(e-)=n(OH-),即可求出氢氧化钠的物质的量浓度;根据各段反应求出沉淀的物质的量,进而求出金属的质量之比;根据钠的守恒即可求出溶液中n(NO3-),根据N原子守恒,即可求出原硝酸溶液中硝酸的物质的量和浓度,据此分析。
1.12LNO气体(标准状况)的物质的量为:=0.05mol,转移电子为:0.05mol×(5-2)=0.15mol,NO得电子,金属失电子,由电荷守恒可知,n(e-)=n(OH-),当生成沉淀最多时,两金属离子反应消耗的氢氧化钠为n(NaOH)=0.15mol,c(NaOH)==3mol/L;开始反应到沉淀最大值一共消耗60mLNaOH,生成硝酸钠为n(NaNO3)=3mol/L×0.06L=0.18mol,则原来的硝酸为:0.18mol+0.05mol=0.23mol,c(HNO3)==2.3mol/L;沉淀减少消耗NaOH为10mL,由OH-~Al(OH)3,故可知氢氧化铝沉淀为0.03mol,与镁离子反应的氢氧化钠为50mL-30mL=20mL,则由2OH-~Mg(OH)2,故可知氢氧化镁沉淀为0.03mol;
A.由分析可知,c(HNO3)=2.3mol/L,故A错误;
B.氢氧化镁沉淀为0.03mol,氢氧化铝沉淀为0.03mol,则沉淀的最大质量为0.03mol×58g/mol+0.03mol×78g/mol=4.08g,故B正确;
C.氢氧化铝沉淀为0.03mol,则Al的物质的量为0.03mol,质量为:27g/mol×0.03mol=8.1g;氢氧化镁沉淀为0.03mol,由Mg元素守恒可得:n(Mg)=0.03mol,则n(Mg):n(Al)=0.03mol:0.03mol=1:1,故C正确;
D.由分析可知,NaOH的物质的量浓度为3mol/L,故D正确;
故答案为A。