Question

5．将一定量的镁、铝合金投入到300mL稀硝酸溶液中，金属恰好溶解，转化成Mg²⁺和Al³⁺；硝酸只被还原为NO，且在标准状况下体积为6.72L，当加入300mL某浓度NaOH溶液，金属阳离子恰好全部沉淀，干燥后测得质量为24.3g．下列有关推断正确的是（　　）

• A． 参加反应的HNO₃物质的量为0.9mol
• B． 原稀硝酸的物质的量浓度为3mol•L^-1
• C． NaOH溶液的物质的量浓度为6mol•L^-1
• D． 参加反应的金属质量为9g

Answer 1

分析 镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺离子，根据电子守恒，金属共失去电子的物质的量为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$×（5-2）=0.9mol，
反应中金属失去电子的物质的量=硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量，即n（OH^-）=n（NO₃^-）=0.9mol，根据c=$\frac{n}{V}$计算出氢氧化钠溶液的浓度；
反应后沉淀的质量为：金属质量+0.9mol×17g/mol=24.3g，则金属的质量为：24.3g-15.3g=9g；
参加反应的硝酸的物质的量为：n（HNO₃）=n（NO₃^-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，根据c=$\frac{n}{V}$计算出计算出硝酸的物质的量浓度．

解答 解：将镁、铝、铁合金溶于过量稀硝酸中，分别生成Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺离子，根据电子守恒，金属共失去电子的物质的量为：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$×（5-2）=0.9mol，
反应中金属失去电子的物质的量=硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量，即：n（OH^-）=n（NO₃^-）=0.9mol，
A．参加反应的硝酸的物质的量为：n（HNO₃）=n（NO₃^-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，故A错误；
B．参加反应的硝酸的物质的量为：n（HNO₃）=n（NO₃^-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，硝酸的物质的量浓度为：c（HNO₃）=$\frac{1.2mol}{0.3L}$=4mol/L，故B错误；
C．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为：c（NaOH）=$\frac{0.9mol}{0.3L}$=3mol/L，故C错误；
D．反应后沉淀的质量=金属质量+0.9mol×17g/mol=27.2g，则金属的质量为：24.3g-15.3g=9g，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了混合物计算、物质的量浓度的计算，题目难度中等，明确“反应中金属失去电子的物质的量=硝酸根离子的物质的量=生成碱中的氢氧根离子的物质的量”为解答本题的关键，注意电子守恒在计算中的应用．