Question

16．现取m克镁铝合金在一定浓度的稀硝酸中恰好完全溶解（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 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$\frac{bV}{1000}$mol
③反应过程中转移的电子数为$\frac{n-m}{17}$mol
④标准状况下生成NO的体积为$\frac{22.4（n-m）}{51}$L
⑤与合金反应的硝酸的物质的量为（$\frac{n-m}{51}$+$\frac{bV}{1000}$）mol．

• A． ①②③④⑤
• B． ③④⑤
• C． ②③⑤
• D． ②④⑤

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根据气体没有明确所处状态是否标准状态来判断．
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）=$\frac{bV}{1000}$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^-）=$\frac{n-m}{17}$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$\frac{n-m}{17}$mol×$\frac{1}{3}$=$\frac{n-m}{51}$mol，其体积在标准状况下为$\frac{22.4（n-m）}{51}$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$\frac{bV}{1000}$mol，作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为$\frac{n-m}{51}$mol，所以与合金反应的硝酸的物质的量为（$\frac{n-m}{51}$+$\frac{bV}{1000}$）mol，故⑤正确．
故①②③④⑤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，题目难度中等，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．