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将1mol?含镁物质的量分数为a的镁铝合金溶于含有b?mol?HNO3的稀溶液中 刚好完全反应

时间:2023-05-30 08:42:41

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将1mol?含镁物质的量分数为a的镁铝合金溶于含有b?mol?HNO3的稀溶液中 刚好完全反应

问题补充:

将1mol?含镁物质的量分数为a的镁铝合金溶于含有b?mol?HNO3的稀溶液中,刚好完全反应,NO为唯一还原产物.向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止,将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重,所得固体质量与原合金质量相等.下列说法中正确的是

①合金含镁质量分数为60%;??????????????? ②反应中放出气体体积在标准状况下为(1-)×22.4L;

③反应过程中最大沉淀质量为(78-20a)g;? ④反应中共消耗NaOH[b-(1-)]mol.A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④

答案:

A

解析分析:镁铝合金溶于含有b?mol?HNO3的稀溶液中,刚好完全反应,溶液中溶质为硝酸镁、硝酸铝,向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止,将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重,所得固体质量为氧化镁,氧化镁与原合金质量相等,则氧化镁中氧元素的质量等于合金中铝的质量.

①合金含镁质量分数为氧化镁中Mg的质量分数,根据氧化镁的化学式计算Mg的质量分数.

②合金中Mg含有amolMg,(1-a)molAl,根据电子转移计算NO的物质的量,进而计算NO的体积.

③反应过程中沉淀最大,金属Mg、Al恰好转化为氢氧化镁、氢氧化铝,根据元素守恒可知,n[Mg(OH)2]=n(Mg)=amol,n[Al(OH)3]=n(Al)=(1-a)mol,据此计算.

④反应后溶液加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与镁离子生成氢氧化镁沉淀,与铝离子生成偏铝酸根,即最后的溶液中溶质为硝酸钠与偏铝酸钠,根据氮元素守恒可知,溶液中硝酸钠为[b-(1-)]mol,根据铝元素守恒可知,溶液中偏铝酸钠为(1-a)mol.

解答:镁铝合金溶于含有b?mol?HNO3的稀溶液中,刚好完全反应,溶液中溶质为硝酸镁、硝酸铝,向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止,将所得沉淀过滤、洗净、灼烧至恒重,所得固体质量为氧化镁,氧化镁与原合金质量相等,则氧化镁中氧元素的质量等于合金中铝的质量.

①合金含镁质量分数为氧化镁中Mg的质量分数为×100%=40%,故①正确;

②合金中Mg含有amolMg,(1-a)molAl,根据电子转移计算NO的物质的量为=(1-)mol,反应中放出NO的体积在标准状况下为(1-)×22.4L,故②正确;

③反应过程中沉淀最大,金属Mg、Al恰好转化为氢氧化镁、氢氧化铝,根据元素守恒可知,n[Mg(OH)2]=n(Mg)=amol,n[Al(OH)3]=n(Al)=(1-a)mol,所以沉淀的最大质量为amol×58g/mol+(1-a)mol×78g/mol=978-20a)g,故③正确;

④反应后溶液加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与镁离子生成氢氧化镁沉淀,与铝离子生成偏铝酸根,由反应方程式可知n(NaOH)=2n(Mg2+)+4n(Al3+)=2amol+4(1-a)mol=(4-2a)mol;最后的溶液中溶质为硝酸钠与偏铝酸钠,根据氮元素守恒可知,溶液中硝酸钠为[b-(1-)]mol,根据铝元素守恒可知,溶液中偏铝酸钠为(1-a)mol,所以氢氧化钠的可以表示为[b-(1-)]mol+(1-a)mol,故④错误.

所以①②③正确.

故选:A.

点评:考查混合物的计算、根据方程式的计算等,难度较大,理清反应过程、判断氧化镁中氧元素的质量等于合金中铝的质量是解题的关键,注意可以求出a、b的具体值.

将1mol?含镁物质的量分数为a的镁铝合金溶于含有b?mol?HNO3的稀溶液中 刚好完全反应 NO为唯一还原产物.向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至沉淀不再减少为止

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