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10.m g铝镁合金与一定浓度的稀硝酸恰好完全反应(假定硝酸的还原产物只有NO)向反应后的混合溶液中滴加a mol/L NaOH溶液,当滴加到V mL时,得到沉淀质量恰好为最大值n g,则下列有关该实验的说法中正确的有(  )
①沉淀中氢氧根的质量为(n-m)g
②恰好溶解后溶液中的NO 3-离子的物质的量为aVmol
③反应过程中转移的电子的物质的量为$\frac{n-m}{17}$mol
④生成NO气体的体积室温下为$\frac{22.4(n-m)}{51}$L
⑤与合金反应的硝酸的物质的量为($\frac{n-m}{51}$+$\frac{aV}{1000}$)mol.
A.2项B.3项C.4项D.5项

分析 mg铝镁合金与一定浓度的稀硝酸恰好完全溶解(假定硝酸的还原产物只有NO),向反应后的混合溶液中滴加a mol/L NaOH溶液,当滴加到V mL时,得到沉淀质量恰好为最大值n克,沉淀质量最大为氢氧化铝和氢氧化镁质量之和,此时溶液为硝酸钠溶液.
①沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁,沉淀质量等于铝镁合金质量与氢氧根质量之和;
②恰好溶解后溶液中的NO3-离子的物质的量等于沉淀质量最大时溶液中NO3-离子的物质的量,即n(NO3-)=n(Na+)=n(NaOH);
③根据电荷守恒,在沉淀中,氢氧根的物质的量等于Mg2+、Al3+所带电荷的物质的量,也等于合金失去电子的物质的量,即为反应过程中转移的电子;
④没有明确NO所处状态是否标准状态;
⑤硝酸有两种作用,作为酸的硝酸(生成硝酸盐)的物质的量等于硝酸钠的物质的量,作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量.

解答 解:①沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁,沉淀质量等于铝镁合金质量与氢氧根质量之和,所以沉淀中氢氧根的质量为(n-m)克,故①正确;
②恰好溶解后溶液中的NO3-离子的物质的量等于沉淀质量最大时溶液中NO3-离子的物质的量,当沉淀量最大时,溶液中的溶质只有硝酸钠(NaNO3),硝酸根离子与钠离子的物质的量相等,n(NO3-)=n(Na+)=n(NaOH)=$\frac{aV}{1000}$mol,故②错误;
③沉淀量最大,生成的n克沉淀为氢氧化铝和氢氧化镁.根据质量守恒定律,其中镁、铝元素的质量等于m克合金的质量,所以沉淀中氢氧根的质量为(n-m)克,在沉淀中,氢氧根的物质的量等于Mg2+、Al3+所带电荷的物质的量,也等于合金失去电子的物质的量,即为反应过程中转移的电子n(e-)=n(OH-)=$\frac{(n-m)}{17}$mol,故③正确;
④根据电子守恒原理,生成NO时,HNO3中+5价的N原子得3个电子,因此生成NO的物质的量应该是转移电子的三分之一,即$\frac{n-m}{17}$mol×$\frac{1}{3}$=$\frac{n-m}{51}$mol,其体积在标准状况下为$\frac{22.4(n-m)}{51}$L,但是选项中没有说明所处状态,则此时的体积不能确定,故④错误;
⑤.参加反应的硝酸有两种作用,起酸和氧化剂作用,作为酸的硝酸(生成硝酸盐)的物质的量等于硝酸钠的物质的量为$\frac{aV}{1000}$mol,作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为$\frac{n-m}{51}$mol,所以与合金反应的硝酸的物质的量为($\frac{n-m}{51}$+$\frac{aV}{1000}$)mol,故⑤正确,
故选:B.

点评 本题考查混合物计算,是对电子守恒、溶液电中性原理、质量守恒进行综合考查,难度中等,题目以多项形式呈现,考查了学生的综合运用知识能力和解决复杂问题的能力,是一道考查能力的好题.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.工业上制备BaCl2的工艺流程图如图:

某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验.查资料得:
BaSO4(s)+4C(s)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CO(g)+BaS(s)△H1=+571.2kJ•mol-1   ①
BaSO4(s)+2C(s)2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$(g)+BaS(s)△H2=+226.2kJ•mol-1  ②
(1)①制备BaCl2的工艺流程图中气体A用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠.Na2S水解的离子方程式为S2-+H2O?HS-+OH-; HS-+H2O?H2S+OH-
②常温下,相同浓度的Na2S和NaHS溶液中,下列说法正确的是D、E(填字母).
A.Na2S溶液的pH比NaHS溶液pH小
B.两溶液中含有的离子种类不同
C.两溶液中滴入同体积同浓度的盐酸,产生气体速率相等
D.两溶液中加入NaOH固体,c(S2-)都增大
E.NaHS溶液中:c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c (H+
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,$\frac{c(Br)}{c(C{l}^{-})}$=2.7×10-3
已知:Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10
(3)反应C(s)+CO2(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO(g)的△H=+172.5KJ/mol.
(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气其目的是:使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量),①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温(只要求答一条).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒等方面应用广泛.已知ClO2在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水.某学生通过图1所示装置对ClO2进行了模拟工业制备、收集、吸收、释放和应用的研究.

(1)装置A中稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应生成K2CO3、ClO2和CO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1.反应装置A中的玻璃仪器除酒精灯、烧杯外,还需要温度计.
(2)装置B必须放在冰水浴中,其原因是使ClO2充分冷凝,减少挥发.
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液.已知(1)NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出的晶体是NaClO2,温度高于60℃时NaClO2会分解生成NaClO3和NaCl;(2)NaClO2的溶解度曲线如图2所示,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的实验操作步骤:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38℃~60℃热水洗涤;④低于60℃干燥;得到成品.
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为5ClO2-+4H+═Cl-+4ClO2↑+2H2O.
(5)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐.若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是d(填序号). a.明矾   b.碘化钾   c.盐酸   d.硫酸亚铁.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.将浓度为0.1mol•L-1HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是(  )
A.c(H+)B.Ka(HF)C.$\frac{{F}^{-}}{C({H}^{+})}$D.$\frac{({F}^{-})}{C(HF)}$

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.0.2mol某烃A在氧气中完全燃烧后,生成1.6mol CO2和1.0mol H2O.试回答:
(1)烃A的分子式为C8H10
(2)若取一定量的烃A完全燃烧后,生成4.0mol CO2,则有53g烃A参加了反应,燃烧时消耗标准状况下的氧气117.6L
(3)若烃A是芳香化合物,其一氯取代物只有两种,则烃A的结构简式为

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

15.实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,操作为:
①配制250mL溶液:准确称量5.0g乙二酸样品,配成250mL溶液.
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol•L-1KMnO4溶液装入酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作.在实验中发现,刚滴下少量KMnO4溶液时,溶液迅速变成紫红色.将锥形瓶摇动一时间后,紫红色慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪色了.请解释原因:反应中生成的锰离子具有催化作用,所以随后褪色会加快.当滴入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内的颜色由无色变成紫红色,且半分钟不变化,证明达到滴定终点.
③计算:再重复上述操作2次,记录实验数据如下.
序号滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)
10.0020.10
21.0020.90
30.0022.10
则消耗KMnO4溶液的平均体积为20.00mL,已知H2C2O4的相对分子质量为90,则此样品的纯度为90.00%.
④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是ACD.
A.未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外
E.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.配制一定物质的量浓度的某溶液,下列情况会使溶液浓度偏低的是(  )
A.未冷却即转移、定容B.容量瓶中原有少量蒸馏水
C.定容时俯视刻度线D.玻璃棒在刻度线上方引流溶剂水

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.用NaOH固体配制一定物质的量浓度的NaOH溶液,下列操作中正确的是(  )
A.称量时,将固体NaOH直接放在天平右盘上
B.将称量好的固体NaOH放入容量瓶中,加蒸馏水溶解
C.将烧杯中溶解固体NaOH所得溶液,冷却到室温后转移至容量瓶中
D.定容时如果加水超过了刻度线,用胶头滴管直接吸出多余部分

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.某溶液中只存在CH3COO-、Na+、H+、OH-等四种离子,离子浓度的大小顺序有如下四种可能:
a.c(CH3COO-)>c(OH-)>c(Na+)>c(H+)     
b.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+
c.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)     
d.c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+
(1)上述关系式中肯定不正确的是a(填序号).
(2)若该溶液是由一种溶质溶于水而成,则该溶质是CH3COONa,四种离子浓度的大小顺序为b(填序号).
(3)若上述关系中c是正确的,则溶液中的溶质为CH3COONa和CH3COOH两种物质构成的混合物;若上述关系中d是正确的,则溶液中的溶质为NaOH和CH3COONa两种物质构成的混合物.

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