Question

5．將一定量的鎂、鋁合金投入到300mL稀硝酸溶液中，金屬恰好溶解，轉(zhuǎn)化成Mg²⁺和Al³⁺；硝酸只被還原為NO，且在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為6.72L，當(dāng)加入300mL某濃度NaOH溶液，金屬陽(yáng)離子恰好全部沉淀，干燥后測(cè)得質(zhì)量為24.3g．下列有關(guān)推斷正確的是（　　）

• A． 參加反應(yīng)的HNO₃物質(zhì)的量為0.9mol
• B． 原稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為3mol•L^-1
• C． NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為6mol•L^-1
• D． 參加反應(yīng)的金屬質(zhì)量為9g

Answer 1

分析 鎂、鋁、鐵合金溶于過(guò)量稀硝酸中，分別生成Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺離子，根據(jù)電子守恒，金屬共失去電子的物質(zhì)的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$×（5-2）=0.9mol，
反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量=硝酸根離子的物質(zhì)的量=生成堿中的氫氧根離子的物質(zhì)的量，即n（OH^-）=n（NO₃^-）=0.9mol，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出氫氧化鈉溶液的濃度；
反應(yīng)后沉淀的質(zhì)量為：金屬質(zhì)量+0.9mol×17g/mol=24.3g，則金屬的質(zhì)量為：24.3g-15.3g=9g；
參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為：n（HNO₃）=n（NO₃^-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出計(jì)算出硝酸的物質(zhì)的量濃度．

解答 解：將鎂、鋁、鐵合金溶于過(guò)量稀硝酸中，分別生成Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺離子，根據(jù)電子守恒，金屬共失去電子的物質(zhì)的量為：$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$×（5-2）=0.9mol，
反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量=硝酸根離子的物質(zhì)的量=生成堿中的氫氧根離子的物質(zhì)的量，即：n（OH^-）=n（NO₃^-）=0.9mol，
A．參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為：n（HNO₃）=n（NO₃^-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，故A錯(cuò)誤；
B．參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為：n（HNO₃）=n（NO₃^-）+n（NO）=0.3mol+0.9mol=1.2mol，硝酸的物質(zhì)的量濃度為：c（HNO₃）=$\frac{1.2mol}{0.3L}$=4mol/L，故B錯(cuò)誤；
C．氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為：c（NaOH）=$\frac{0.9mol}{0.3L}$=3mol/L，故C錯(cuò)誤；
D．反應(yīng)后沉淀的質(zhì)量=金屬質(zhì)量+0.9mol×17g/mol=27.2g，則金屬的質(zhì)量為：24.3g-15.3g=9g，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物計(jì)算、物質(zhì)的量濃度的計(jì)算，題目難度中等，明確“反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量=硝酸根離子的物質(zhì)的量=生成堿中的氫氧根離子的物質(zhì)的量”為解答本題的關(guān)鍵，注意電子守恒在計(jì)算中的應(yīng)用．