Question

【題目】硝酸與金屬反應時，濃度越稀還原產物價態越低。現用一定量的鋁粉與鎂粉組成的混合物與100mL硝酸鉀溶液與硫酸組成的混合溶液充分反應，反應過程中無任何氣體放出，向反應后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液，加入的溶液體積與產生的沉淀質量的關系如圖所示：

下列結論正確的是( )

A.鋁與混合溶液反應的離子方程式為8Al+30H＋+3NO3＝8Al3++3NH4++9H2O

B.參加反應硝酸根離子物質的量為0.06 mol

C.參加反應的鋁與鎂的質量之比為4:3

D.混合液中硫酸的物質的量的濃度為0.72 mol/L

Answer 1

【答案】A

【解析】

A. 硝酸根濃度很低時被氧化生成的產物是銨根離子，因此無氣體放出，鎂、鋁反應生成金屬陽離子，則離子反應分別為4Mg+10H++NO3＝4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H＋+3NO3＝8Al3++3NH4++9H2O，A項正確；

B. 由圖示可以看出加入氫氧化鈉溶液從15.0mL到16.5mL區間內發生的反應是氫氧根離子與銨根離子的反應，由氮原子守恒可知，銨根離子的物質的量即為原溶液中反應的硝酸根離子的物質的量，則原溶液中NO3物質的量是(16.5－15)×103L×4mol/L=0.006mol，B項錯誤；

C. 從圖示提示中看出從氫氧化溶液體積16.5mL到18.5mL區間內發生的反應是氫氧化鋁與氫氧化鈉的反應，氫氧化鋁與氫氧化鈉等物質的量反應，由Al～Al3+～Al(OH)3～NaOH，則Al的物質的量為0.008mol，再由Mg2++2OH=Mg(OH)2↓、Al3++3OH=Al(OH)3↓，沉淀鎂離子和鋁離子共消耗氫氧化鈉溶液體積(15.0－3.0)mL，由此可知：沉淀鎂離子時消耗的氫氧根離子物質的量為(15.0－3.0)×103L×4.00mol/L－8×103mol×3=24×103mol，鎂離子物質的量為1.2×102mol，參加反應的鎂與鋁的質量之比：8×103mol×27g/mol：1.2×102mol×24g/mol=3：4，C項錯誤；

D. 由4Mg+10H++NO3＝4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H＋+3NO3＝8Al3++3NH4++9H2O可知，消耗氫離子為0.008mol×+1.2×102mol×=0.06mol，圖中開始3.0mLNaOH溶液消耗氫離子的物質的量為3×103L×4mol/L=0.012mol，原溶液中硫酸的物質的量為=0.036mol，混合液中硫酸的物質的量的濃度為=0.36mol/L，D項錯誤；

答案選A。