Question

【题目】硝酸与金属反应时，浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应，反应过程中无任何气体放出，向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液，加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示。

下列结论正确的是

A.铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+3OH-+3NO3-→8Al3++3NH4++9H2O

B.参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol

C.参加反应的铝与镁的质量之比为4︰3

D.混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.36 mol/L

Answer 1

【答案】AD

【解析】

A. 硝酸根浓度很低时被氧化生成的产物是铵根离子，因此无气体放出，镁、铝反应生成金属阳离子，则离子反应分别为4Mg+10H++NO3-═4Mg2++NH4++3H2O、8Al+3OH-+3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O，A项正确；

B. 由图示可以看出加入氢氧化钠溶液从15.0mL到16.5mL区间内发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应，由氮原子守恒可知，铵根离子的物质的量即为原溶液中反应的硝酸根离子的物质的量，则原溶液中NO3-物质的量是(16.5-15)×10-3L×4mol/L=0.006mol，B项错误；

C. 从图示提示中看出从氢氧化溶液体积16.5mL到18.5mL区间内发生的反应是氢氧化铝与氢氧化钠的反应，氢氧化铝与氢氧化钠等物质的量反应，由Al～Al3+～Al(OH)3～NaOH，则Al的物质的量为0.008mol，再由Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓、Al3++3OH-═Al(OH)3↓，沉淀镁离子和铝离子共消耗氢氧化钠溶液体积(15.0-3.0)mL，由此可知：沉淀镁离子时消耗的氢氧根离子物质的量为(15.0-3.0)×10-3L×4.00mol/L-8×10-3mol×3=24×10-3mol，镁离子物质的量为1.2×10-2mol，参加反应的镁与铝的质量之比：8×10-3mol×27g/mol：1.2×10-2mol×24g/mol=3：4，C项错误；

D. 由4Mg+10H++NO3-═4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O可知，消耗氢离子为0.008mol× +1.2×10-2mol×=0.06mol，图中开始3.0mLNaOH溶液消耗氢离子的物质的量为3×10-3L×4mol/L=0.012mol，原溶液中硫酸的物质的量为=0.036mol，混合液中硫酸的物质的量的浓度为=0.36mol/L，D项正确；

答案选AD。