Question

【题目】将一定质量的镁铝合金投入100mL稀硝酸中完全溶解，反应过程中无气体放出。向反应后的溶液中，逐滴加入1.00 mol/L NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图所示，则下列说法错误的是(　　)

A.合金中镁铝的物质的量之比为1:2
B.合金完全溶解转移电子的物质的量为0. 032mol
C.原稀硝酸的物质的量浓度为0. 45 mol/L
D.F点溶液中，溶质仅为Na[Al（OH）4]

Answer 1

【答案】D
【解析】将一定质量的镁铝合金投入100mL稀硝酸中完全溶解，反应过程中无气体放出，说明硝酸生成的还原产物是铵根离子，所以镁铝合金与硝酸反应后所得的溶液中含有的阳离子有：Al3＋、Mg2＋、NH4＋，若硝酸过量，则溶液中还可能还有H＋，若含有H＋，则向反应后的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，各阳离子与OH－反应的先后顺序是：OH－先与H＋反应生成水，再与Al3＋、Mg2＋反应生成沉淀，然后与NH4＋反应生成一水合氨，最后与氢氧化铝沉淀反应，使氢氧化铝沉淀溶解。根据图像可知，开始滴入NaOH溶液时，无沉淀生成，故与镁铝合金反应时硝酸过量，反应后的溶液中含有H＋。

A.根据上述分析可知，EF段发生的反应是：Al(OH)3＋OH－=[Al(OH)4]－，此段消耗NaOH溶液的体积是（49-41）mL=8mL，则n（NaOH）=0.008L×1.00 mol/L=0.008mol，根据反应方程式，Al(OH)3的物质的量是0.008mol，则Al3＋的物质的量也是0.008mol。CD段发生的反应是：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，此段共消耗NaOH的物质的量是：（37-5）×10-3L×1.00 mol/L=0.032mol，因 Al3＋的物质的量是0.008mol，则和Al3＋反应消耗的NaOH为0.024mol，所以和Mg2＋反应消耗的NaOH的物质的量是0.032mol－0.024mol=0.008mol，则Mg2＋的物质的量是0.004mol，所以合金中镁铝的物质的量之比是：0.004mol:0.008mol=1:2，故A不符合题意

B.因合金中Mg的物质的量是0.004mol，反应中生成镁离子失去电子0.004mol×2=0.008mol，Al的物质的量是0.008mol，反应中生成铝离子失去电子0.008mol×3=0.024mol，所以反应中共转移电子0.008mol＋0.024mol=0.032mol，故B不符合题意；

C.根据上述分析可知，在开始滴入NaOH溶液时，发生的反应是：H＋＋OH－=H2O，此段消耗NaOH的物质的量是：0.005L×1.00 mol/L=0.005mol，根据反应方程式，则溶液中含有硝酸0.005mol，硝酸与Mg发生的反应是：4Mg＋10HNO3=4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，Mg是0.004mol，则消耗硝酸0.01mol，硝酸与Al发生的反应是：8Al＋30HNO3=8Al(NO3)3＋3NH4NO3＋9H2O，Al是0.008mol，则消耗硝酸0.03mol，所以原硝酸溶液中HNO3的物质的量是：（0.005+0.01+0.03）=0.045mol，所以原硝酸溶液的物质的量浓度是0.045mol÷0.1L=0. 45 mol/L，故C不符合题意；

D.在F点，氢氧化铝完全溶解生成Na[Al（OH）4]，但溶液中还含有NaNO3、NH3·H2O等溶质，故D符合题意；

所以答案是：D