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室温下,取m克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

问题描述:

室温下,取m克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,则下列有关该实验的说法中正确的有
①沉淀中氢氧根的质量为(n-m)克
②恰好溶解后溶液中的NO3-离子的物质的量为mol
③反应过程中转移的电子数为mol
④生成NO气体的体积为L
⑤发生反应的硝酸的物质的量为()mol.A.2项B.3项C.4项D.5项

网友答案:
C

解析分析: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: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)=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-)=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mol×=mol,其体积在标准状况下为L,但是选项中没有说明所处状态,则此时的体积不能确定,故④错误;
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mol,作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为mol,所以与合金反应的硝酸的物质的量为(+)mol,故⑤正确.
故①②③⑤正确.
故选:C.

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.
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