Question

（2013?普陀區(qū)二模）取不同質(zhì)量的鎂鋁合金分別與25mL同濃度的稀硝酸反應(yīng)，測(cè)量合金的質(zhì)量與產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況），列表如下： 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 合金質(zhì)量（mg） 氣體體積（mL） 1 144 112 2 288 224 3 864 560 若第3個(gè)實(shí)驗(yàn)后向反應(yīng)容器內(nèi)加入足量的1.0mol/L NaOH（aq）充分反應(yīng)，使固體質(zhì)量不再發(fā)生變化． 硝酸的濃度 NaOH（aq）的體積  A．  B．  C．  D． 4.0 mol/L 1.0 mol/L 75 mL 99 mL 硝酸的濃度及至少需要NaOH（aq）的體積是（　　）

A．A

B．B

C．C

D．D

Answer 1

分析：分析1、2組數(shù)據(jù)可知，金屬的質(zhì)量之比等于對(duì)應(yīng)NO的體積之比，說明1、2組金屬完全反應(yīng)，第3組金屬若完全反應(yīng)，可得NO體積為224mL×

864g

288g

=672mL＞560mL，故第3組金屬有剩余，硝酸完全反應(yīng)．
第3個(gè)實(shí)驗(yàn)后向反應(yīng)容器內(nèi)加入足量的1.0mol/L NaOH（aq）充分反應(yīng)，使固體質(zhì)量不再發(fā)生變化，使氫氧化鋁恰好轉(zhuǎn)化為NaAlO₂，需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積最小，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃、NaAlO₂．
根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算第3組生成的NO的物質(zhì)的量，由反應(yīng)3Zn+8HNO₃=3Zn（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O可知，起氧化劑作用的硝酸為總的硝酸的

1

4

，據(jù)此計(jì)算25mL硝酸溶液中n（HNO₃）、起酸性作用的硝酸的物質(zhì)的量，根據(jù)c=

n

V

計(jì)算原硝酸溶液的濃度；
令144mg合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目列方程計(jì)算x、y的值，進(jìn)而計(jì)算864mg合金中Al的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃）+n（NaAlO₂），再根據(jù)V=

n

c

計(jì)算需要?dú)溲趸�鈉溶液的最小體積．

解答：解：分析1、2組數(shù)據(jù)可知，金屬的質(zhì)量之比等于對(duì)應(yīng)NO的體積之比，說明1、2組金屬完全反應(yīng)，第3組金屬若完全反應(yīng)，可得NO體積為224mL×

864g

288g

=672mL＞560mL，故第3組金屬有剩余，硝酸完全反應(yīng)．
第3個(gè)實(shí)驗(yàn)后向反應(yīng)容器內(nèi)加入足量的1.0mol/L NaOH（aq）充分反應(yīng)，使固體質(zhì)量不再發(fā)生變化，使氫氧化鋁恰好轉(zhuǎn)化為NaAlO₂，需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積最小，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃、NaAlO₂．
第3組生成的NO的物質(zhì)的量為

0.56L

22.4L/mol

=0.025mol，由反應(yīng)3Zn+8HNO₃=3Zn（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、Al+4HNO₃=Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O可知，起氧化劑作用的硝酸為總的硝酸的

1

4

，故25mL硝酸溶液中n（HNO₃）=0.025mol÷

1

4

=0.1mol，原硝酸溶液的濃度為

0.1mol

0.025L

=4mol/L．
起酸性作用的硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol-0.025mol=0.075mol，
令144mg合金中Mg、Al的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，由二者質(zhì)量與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目守恒有：

2x+3y= 0.112 22.4 ×3 24x+27y=0.144

解得x=0.0015，y=0.004，
故864mg合金中Al的物質(zhì)的量0.004mol×

864mg

144mg

=0.024mol，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃）+n（NaAlO₂）=0.075mol+0.024mol=0.099mol，故需要?dú)溲趸�鈉溶液的最小體積為

0.099mol

1mol/L

=0.099L=99mL，
故選AD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，過程復(fù)雜、計(jì)算量較大，題目難度較大，注意利用守恒思想進(jìn)行的解答．