Question

【題目】將一定質量的鎂鋁合金投入100mL稀硝酸中完全溶解，反應過程中無氣體放出。向反應后的溶液中，逐滴加入1.00 mol/L NaOH溶液，加入NaOH溶液的體積與產生沉淀的物質的量關系如圖所示，則下列說法錯誤的是(　　)

A.合金中鎂鋁的物質的量之比為1:2
B.合金完全溶解轉移電子的物質的量為0. 032mol
C.原稀硝酸的物質的量濃度為0. 45 mol/L
D.F點溶液中，溶質僅為Na[Al（OH）4]

Answer 1

【答案】D
【解析】將一定質量的鎂鋁合金投入100mL稀硝酸中完全溶解，反應過程中無氣體放出，說明硝酸生成的還原產物是銨根離子，所以鎂鋁合金與硝酸反應后所得的溶液中含有的陽離子有：Al3＋、Mg2＋、NH4＋，若硝酸過量，則溶液中還可能還有H＋，若含有H＋，則向反應后的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，各陽離子與OH－反應的先后順序是：OH－先與H＋反應生成水，再與Al3＋、Mg2＋反應生成沉淀，然后與NH4＋反應生成一水合氨，最后與氫氧化鋁沉淀反應，使氫氧化鋁沉淀溶解。根據圖像可知，開始滴入NaOH溶液時，無沉淀生成，故與鎂鋁合金反應時硝酸過量，反應后的溶液中含有H＋。

A.根據上述分析可知，EF段發生的反應是：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－，此段消耗NaOH溶液的體積是（49-41）mL=8mL，則n（NaOH）=0.008L×1.00 mol/L=0.008mol，根據反應方程式，Al(OH)3的物質的量是0.008mol，則Al3＋的物質的量也是0.008mol。CD段發生的反應是：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，此段共消耗NaOH的物質的量是：（37-5）×10-3L×1.00 mol/L=0.032mol，因 Al3＋的物質的量是0.008mol，則和Al3＋反應消耗的NaOH為0.024mol，所以和Mg2＋反應消耗的NaOH的物質的量是0.032mol－0.024mol=0.008mol，則Mg2＋的物質的量是0.004mol，所以合金中鎂鋁的物質的量之比是：0.004mol:0.008mol=1:2，故A不符合題意

B.因合金中Mg的物質的量是0.004mol，反應中生成鎂離子失去電子0.004mol×2=0.008mol，Al的物質的量是0.008mol，反應中生成鋁離子失去電子0.008mol×3=0.024mol，所以反應中共轉移電子0.008mol＋0.024mol=0.032mol，故B不符合題意；

C.根據上述分析可知，在開始滴入NaOH溶液時，發生的反應是：H＋＋OH－=H2O，此段消耗NaOH的物質的量是：0.005L×1.00 mol/L=0.005mol，根據反應方程式，則溶液中含有硝酸0.005mol，硝酸與Mg發生的反應是：4Mg＋10HNO3=4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，Mg是0.004mol，則消耗硝酸0.01mol，硝酸與Al發生的反應是：8Al＋30HNO3=8Al(NO3)3＋3NH4NO3＋9H2O，Al是0.008mol，則消耗硝酸0.03mol，所以原硝酸溶液中HNO3的物質的量是：（0.005+0.01+0.03）=0.045mol，所以原硝酸溶液的物質的量濃度是0.045mol÷0.1L=0. 45 mol/L，故C不符合題意；

D.在F點，氫氧化鋁完全溶解生成Na[Al（OH）4]，但溶液中還含有NaNO3、NH3·H2O等溶質，故D符合題意；

所以答案是：D