题目内容

将1mol 含镁物质的量分数为a的镁铝合金溶于含有b mol HNO3的稀溶液中，刚好完全反应，NO为唯一还原产物．向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止，将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重，所得固体质量与原合金质量相等．下列说法中正确的是（　　）
①合金含镁质量分数为60%；                ②反应中放出气体体积在标准状况下为（1-
a
3
）×22.4L；
③反应过程中最大沉淀质量为（78-20a）g；  ④反应中共消耗NaOH[b-（1-
a
3
）]mol．
分析：镁铝合金溶于含有b mol HNO3的稀溶液中，刚好完全反应，溶液中溶质为硝酸镁、硝酸铝，向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止，将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重，所得固体质量为氧化镁，氧化镁与原合金质量相等，则氧化镁中氧元素的质量等于合金中铝的质量．
①合金含镁质量分数为氧化镁中Mg的质量分数，根据氧化镁的化学式计算Mg的质量分数．
②合金中Mg含有amolMg，（1-a）molAl，根据电子转移计算NO的物质的量，进而计算NO的体积．
③反应过程中沉淀最大，金属Mg、Al恰好转化为氢氧化镁、氢氧化铝，根据元素守恒可知，n[Mg（OH）2]=n（Mg）=amol，n[Al（OH）3]=n（Al）=（1-a）mol，据此计算．
④反应后溶液加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与镁离子生成氢氧化镁沉淀，与铝离子生成偏铝酸根，即最后的溶液中溶质为硝酸钠与偏铝酸钠，根据氮元素守恒可知，溶液中硝酸钠为[b-（1-
a
3
）]mol，根据铝元素守恒可知，溶液中偏铝酸钠为（1-a）mol．
解答：解：镁铝合金溶于含有b mol HNO3的稀溶液中，刚好完全反应，溶液中溶质为硝酸镁、硝酸铝，向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止，将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重，所得固体质量为氧化镁，氧化镁与原合金质量相等，则氧化镁中氧元素的质量等于合金中铝的质量．
①合金含镁质量分数为氧化镁中Mg的质量分数为
24
24+16
×100%=40%，故①正确；
②合金中Mg含有amolMg，（1-a）molAl，根据电子转移计算NO的物质的量为
2amol+3(1-a)mol
5-2
=（1-
a
3
）mol，反应中放出NO的体积在标准状况下为（1-
a
3
）×22.4L，故②正确；
③反应过程中沉淀最大，金属Mg、Al恰好转化为氢氧化镁、氢氧化铝，根据元素守恒可知，n[Mg（OH）2]=n（Mg）=amol，n[Al（OH）3]=n（Al）=（1-a）mol，所以沉淀的最大质量为amol×58g/mol+（1-a）mol×78g/mol=978-20a）g，故③正确；
④反应后溶液加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与镁离子生成氢氧化镁沉淀，与铝离子生成偏铝酸根，由反应方程式可知n（NaOH）=2n（Mg2+）+4n（Al3+）=2amol+4（1-a）mol=（4-2a）mol；最后的溶液中溶质为硝酸钠与偏铝酸钠，根据氮元素守恒可知，溶液中硝酸钠为[b-（1-
a
3
）]mol，根据铝元素守恒可知，溶液中偏铝酸钠为（1-a）mol，所以氢氧化钠的可以表示为[b-（1-
a
3
）]mol+（1-a）mol，故④错误．
所以①②③正确．
故选：A．
点评：考查混合物的计算、根据方程式的计算等，难度较大，理清反应过程、判断氧化镁中氧元素的质量等于合金中铝的质量是解题的关键，注意可以求出a、b的具体值．
练习册系列答案
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研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义．
（1）已知石墨的标准燃烧热为y kJ?mol-1，1.2g石墨在1.68L（标准状况）氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出x kJ热量．则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为
C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-
(x-0.04y)
0.06
kJ?mol-1
C（s）+
1
2
O2（g）=CO（g）△H=-
(x-0.04y)
0.06
kJ?mol-1
，
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO．
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是
CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3
CO+2MgSO4
  △  
.
 
2MgO+CO2+SO2+SO3
．
②由MgO可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2
Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg（OH）2
．

（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H
①该反应的平衡常数表达式为K=
C(CH3OH)C(H2O)
C(CO2)C3(H2)
C(CH3OH)C(H2O)
C(CO2)C3(H2)
．
②取五份等体积CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的
△H
＜
＜
（填“＞”“＜”或“=”）0．
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ
＞
＞
KⅡ（填“＞”“＜”或“=”）．
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡．
容  器 甲 乙
反应物
投入量		 1molCO2
3molH2		 a molCO2、b molH2、
c molCH3OH（g）、c molH2O（g）
若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为
0.4＜n（c）≤1mol
0.4＜n（c）≤1mol
．
（2009?肇庆二模）某校科技活动小组用镁粉、盐酸、醋酸及设计的右图装置（夹持固定装置已略去），对两种酸分别与镁反应的速率以及是否存在电离平衡进行探究．
（1）组装完成后，某同学发现该装置在设计上存在明显缺陷：根本无法完成实验，甚至存在危险，其缺陷在于
A、B两个量筒口用胶塞密封，反应产生的H2会造成压强过大而发生危险[或密封的量筒内气压随反应开始后不断增大，会造成烧瓶或量筒因压强过大将胶塞推出]
A、B两个量筒口用胶塞密封，反应产生的H2会造成压强过大而发生危险[或密封的量筒内气压随反应开始后不断增大，会造成烧瓶或量筒因压强过大将胶塞推出]
，其改进方法是
除去A、B量筒口的胶塞
除去A、B量筒口的胶塞
．
（2）改进装置后，检查一侧装置的气密性的方法是
将导管口放入水槽中，用手捂住烧瓶，如果导管口有气泡产生，松开手后导管内有一段水柱，证明装置不漏气
将导管口放入水槽中，用手捂住烧瓶，如果导管口有气泡产生，松开手后导管内有一段水柱，证明装置不漏气
．
（3）欲配制100mL实验所需浓度的盐酸，除50mL量筒、烧杯、酸式滴定管、胶头滴管之外，还需用到的主要玻璃仪器是
100mL容量瓶、玻璃棒
100mL容量瓶、玻璃棒
．
正确操作，记录得到下表中部分实验数据．分析数据，观察实验装置图，回答下列问题：
A烧瓶中 B烧瓶中 20℃、101kPa
50mL量筒内气体读数		 反应时间
A瓶 B瓶
40mL0.1mol/L
醋酸溶液		 40mL0.1mol/L
盐酸溶液		 5mL t（a1）=155s t（b1）=7s
10mL t（a2）=310s t（b2）=16s
15mL t（a3）=465s t（b3）=30s
20mL t（a4）=565s t（b4）=64s
… … …
44.8mL t（an）=865s t（bn）=464s
（4）在实验数据中：①t（a1）远远大于t（b1）的原因为：
开始阶段醋酸溶液中的[H+]远小于相同浓度的盐酸中的[H+]
开始阶段醋酸溶液中的[H+]远小于相同浓度的盐酸中的[H+]
；
②由
t（b3）-t（b2）＞t（b2）-t（b1）或t（b3）＞t（b1）+t（b2）
t（b3）-t（b2）＞t（b2）-t（b1）或t（b3）＞t（b1）+t（b2）
[用含t（b1）、t（b2）、t（b3）代数式表示]说明盐酸是可能不存在电离平衡；由
t（a3）-t（a2）=t（a2）-t（a1）或t（a3）=t（a1）+t（a2）
t（a3）-t（a2）=t（a2）-t（a1）或t（a3）=t（a1）+t（a2）
[用含t（a1）、t（a2）、t（a3）代数式表示]说明醋酸中存在电离平衡．
（5）通过该实验可得到的结论是（回答出两点即可）：①
相同物质的量浓度的盐酸、醋酸与金属反应时，盐酸开始反应速率大，过一段时间后醋酸较盐酸反应速率的快
相同物质的量浓度的盐酸、醋酸与金属反应时，盐酸开始反应速率大，过一段时间后醋酸较盐酸反应速率的快
；②
盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质（存在电离平衡）
盐酸是强电解质，醋酸是弱电解质（存在电离平衡）
．

将1mol 含镁物质的量分数为a的镁铝合金溶于含有b mol HNO3的稀溶液中，刚好完全反应，NO为唯一还原产物．向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止，将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重，所得固体质量与原合金质量相等．下列说法中正确的是
①合金含镁质量分数为60%；　　　　　　　 ②反应中放出气体体积在标准状况下为（1-数学公式）×22.4L；
③反应过程中最大沉淀质量为（78-20a）g； ④反应中共消耗NaOH[b-（1-数学公式）]mol．


  1. A.
    ①②③
  2. B.
    ①②④
  3. C.
    ①③④
  4. D.
    ②③④
将1mol 含镁物质的量分数为a的镁铝合金溶于含有b mol HNO3的稀溶液中，刚好完全反应，NO为唯一还原产物．向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止，将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重，所得固体质量与原合金质量相等．下列说法中正确的是（ ）
①合金含镁质量分数为60%；                ②反应中放出气体体积在标准状况下为（1-）×22.4L；
③反应过程中最大沉淀质量为（78-20a）g；  ④反应中共消耗NaOH[b-（1-）]mol．
A．①②③
B．①②④
C．①③④
D．②③④

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