Question

3．在一定濃度的濃硝酸中加入m克銅鎂合金恰好完全溶解（假定硝酸的還原產(chǎn)物只有NO₂），向反應后的混合溶液中滴加bmol/LNaOH溶液，當?shù)渭拥絭 mL時，恰好完全反應，得到沉淀質(zhì)量為n克，則下列有關(guān)該實驗的說法中正確的有（　　）
①沉淀中氫氧根的質(zhì)量為（n-m）克 
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-離子的物質(zhì)的量為bv mol
③反應過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為$\frac{n-m}{17}$mol    
④生成NO₂氣體的體積為$\frac{22.4（n-m）}{17}$L
⑤與合金反應反應的硝酸的物質(zhì)的量為$\frac{2（n-m）}{17}$mol．

• A． ①②③④⑤
• B． ①③④⑤
• C． ①③⑤
• D． ①②③⑤

Answer 1

分析 mg鋁鎂合金與一定濃度的稀硝酸恰好完全溶解（假定硝酸的還原產(chǎn)物只有NO₂），向反應后的混合溶液中滴加b mol/L NaOH溶液，當?shù)渭拥絍 mL時，得到沉淀質(zhì)量恰好為最大值n克，沉淀質(zhì)量最大為氫氧化鋁和氫氧化鎂質(zhì)量之和，此時溶液為硝酸鈉溶液；
①沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂，沉淀質(zhì)量等于鋁鎂合金質(zhì)量與氫氧根質(zhì)量之和；
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-離子的物質(zhì)的量等于沉淀質(zhì)量最大溶液中NO₃^-離子的物質(zhì)的量，即n（NO₃^-）=n（Na⁺）=n（NaOH），據(jù)此進行計算；
③根據(jù)電荷守恒，在沉淀中，氫氧根的物質(zhì)的量等于Mg²⁺、Cu²⁺所帶電荷的物質(zhì)的量，也等于合金失去電子的物質(zhì)的量，即為反應過程中轉(zhuǎn)移的電子來進行計算；
④根據(jù)氣體沒有明確所處狀態(tài)是否標準狀態(tài)來判斷；
⑤根據(jù)質(zhì)量守恒，硝酸有兩種作用，作為酸的硝酸（生成硝酸銅、硝酸鎂）的物質(zhì)的量等于$\frac{n-m}{17}$mol，根據(jù)電子守恒計算出生成二氧化氮的物質(zhì)的量，從而可知硝酸的總物質(zhì)的量．

解答 解：①沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂，沉淀質(zhì)量等于鋁鎂合金質(zhì)量與氫氧根質(zhì)量之和，所以沉淀中氫氧根的質(zhì)量為（n-m）克，故①正確；
②恰好溶解后溶液中的NO₃^-離子的物質(zhì)的量等于沉淀質(zhì)量最大溶液中NO₃^-離子的物質(zhì)的量，當沉淀量最大時，溶液中的溶質(zhì)只有硝酸鈉（NaNO₃），硝酸根離子與鈉離子的物質(zhì)的量相等，n（NO₃^-）=n（Na⁺）=n（NaOH）=$\frac{bV}{1000}$mol，故②錯誤；
③至沉淀量最大，生成的n克沉淀為氫氧化銅和氫氧化鎂．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，其中鎂、銅元素的質(zhì)量等于m克合金的質(zhì)量，所以沉淀中氫氧根的質(zhì)量為（n-m）克，在沉淀中，氫氧根的物質(zhì)的量等于Mg²⁺、Cu²⁺所帶電荷的物質(zhì)的量，也等于合金失去電子的物質(zhì)的量，即為反應過程中轉(zhuǎn)移的電子，n（e^-）=n（OH^-）=$\frac{n-m}{17}$mol，故③正確；
④選項中沒有說明所處狀態(tài)，無法計算二氧化氮的體積，故④錯誤；
⑤參加反應的硝酸有兩種作用，起酸和氧化劑作用，作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量等于NO₂的物質(zhì)的量為：$\frac{\frac{n-m}{17}}{5-4}$mol=$\frac{n-m}{17}$mol，生成硝酸銅、硝酸鎂的硝酸根離子為為$\frac{n-m}{17}$mol，所以與合金反應的硝酸的物質(zhì)的量為$\frac{2（n-m）}{17}$mol，故⑤正確；
故①③⑤正確，
故選C．

點評 本題結(jié)合鋁鎂與硝酸反應及生成的鹽與氫氧化鈉反應的特點，對電子守恒、溶液電中性原理、質(zhì)量守恒進行綜合考查，難度中等，題目以多項形式呈現(xiàn)，考查了學生的綜合運用知識能力和解決復雜問題的能力，是一道考查能力的好題．