Question

现取m g镁铝合金在一定浓度的稀硝酸中恰好完全溶解（硝酸的还原产物只有NO），向反应后的混合溶液中滴加bmol/LNaOH溶液，当滴加到VmL时，得到沉淀质量恰好为最大值n g，则下列有关该实验的说法中正确的有（　　）
①沉淀中OH^-的质量为（n-m）g
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-的物质的量为

bV

1000

mol
③反应过程中转移的电子数为

n-m

17

mol
④标准状况下生成NO的体积为

22.4(n-m)

51

L
⑤与合金反应的硝酸的物质的量为（

n-m

51

+

bV

1000

）mol．

• A、5项
• B、4项
• C、3项
• D、2项

Answer 1

分析：mg铝镁合金与一定浓度的稀硝酸恰好完全溶解（假定硝酸的还原产物只有NO），向反应后的混合溶液中滴加b mol/L NaOH溶液，当滴加到V mL时，得到沉淀质量恰好为最大值n克，沉淀质量最大为氢氧化铝和氢氧化镁质量之和，此时溶液为硝酸钠溶液．
①沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁，沉淀质量等于铝镁合金质量与氢氧根质量之和；
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-离子的物质的量等于沉淀质量最大溶液中NO₃^-离子的物质的量，即n（NO₃^-）=n（Na⁺）=n（NaOH），据此进行计算；
③根据电荷守恒，在沉淀中，氢氧根的物质的量等于Mg²⁺、Al³⁺所带电荷的物质的量，也等于合金失去电子的物质的量，即为反应过程中转移的电子来进行计算；
④根据电子守恒原理计算生成NO的物质的量，再根据V=nVm计算NO的体积；
⑤根据质量守恒，硝酸有两种作用，作为酸的硝酸（生成硝酸盐）的物质的量等于硝酸钠的物质的量，作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量进行计算．

解答：解：①沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁，沉淀质量等于铝镁合金质量与氢氧根质量之和，所以沉淀中氢氧根的质量为（n-m）克，故①正确；
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-离子的物质的量等于沉淀质量最大溶液中NO₃^-离子的物质的量，当沉淀量最大时，溶液中的溶质只有硝酸钠（NaNO₃），硝酸根离子与钠离子的物质的量相等，n（NO₃^-）=n（Na⁺）=n（NaOH）=

bV

1000

mol，故②正确；
③至沉淀量最大，生成的n克沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁．根据质量守恒定律，其中镁、铝元素的质量等于m克合金的质量，所以沉淀中氢氧根的质量为（n-m）克，在沉淀中，氢氧根的物质的量等于Mg²⁺、Al³⁺所带电荷的物质的量，也等于合金失去电子的物质的量，即为反应过程中转移的电子，n（e^-）=n（OH^-）=

n-m

17

mol，故③正确；
④根据电子守恒原理，生成NO时，HNO₃中+5价的N原子得3个电子，因此生成NO的物质的量应该是转移电子的三分之一，即

n-m

17

mol×

1

3

=

n-m

51

mol，其体积在标准状况下为

22.4(n-m)

51

L，故④正确；
⑤参加反应的硝酸有两种作用，起酸和氧化剂作用，作为酸的硝酸（生成硝酸盐）的物质的量等于硝酸钠的物质的量为

bV

1000

mol，作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为

n-m

51

mol，所以与合金反应的硝酸的物质的量为（

n-m

51

+

bV

1000

）mol，故⑤正确．
故选：A．

点评：本题结合铝镁与硝酸反应及生成的盐与氢氧化钠反应的特点，对电子守恒、溶液电中性原理、质量守恒进行综合考查，难度中等，题目以多项形式呈现，考查了学生的综合运用知识能力和解决复杂问题的能力，是一道考查能力的好题．