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8.将21.9g铝铜合金完全溶于一定量的稀硝酸(假定硝酸的还原产物只有NO),向其中加入2mol/L NaOH溶液560mL时沉淀质量不再发生变化.将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧后得24.0g黑色固体.试计算:(无计算过程不给分)
(1)合金中铝的质量分数.
(2)反应中生成的NO气体在标准状况下的体积.
(3)溶解合金所用稀硝酸中含HNO3的物质的量.

分析 Al、Cu与硝酸发生氧化还原反应后,再与NaOH反应生成沉淀,将沉淀过滤、洗涤、干燥、灼烧后得24.0g黑色固体,可知黑色固体为CuO,结合Cu原子守恒可知Cu的质量,再由电子守恒或反应计算生成NO,由N原子守恒可计算硝酸的量,以此来解答.

解答 解:(1)灼烧后所得24.0 g黑色固体为CuO,原合金中含Cu 为24 g×$\frac{64}{80}$=19.2 g,合金中铝的质量分数为 $\frac{21.9g-19.2g}{21.9g}$×100%=12.3%,
答:合金中铝的质量分数为12.3%;
(2)设Al与稀HNO3反应生成NO的体积为V1,Cu与稀HNO3反应生成NO的体积为V2
Al+4HNO3(稀)═Al(NO33+NO↑+2H2O  
27 g                                             22.4L
2.7 g                                              V1
V1═2.24 L
3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+2NO↑+4H2
3×64 g                                           2×22.4 L
19.2 g                                                  V2
V2═4.48 L
反应中生成的NO气体在标准状况下体积为2.24 L+4.48 L=6.72 L,
答:反应中生成的NO气体在标准状况下体积为6.72 L;
(3)根据反应前后钠元素守恒,加入的NaOH全部转化为NaAlO2和NaNO3.n(NaNO3)=n(NaOH)-n(NaAlO2)=2 mol/L×0.56 L-0.1 mol=1.02 mol,溶解合金时,有0.3 mol HNO3转化为NO,故溶解合金所用稀硝酸中含HNO3的物质的量为1.02 mol+0.3 mol=1.32 mol,
答:溶解合金所用硝酸中含HNO3的物质的量为1.32 mol.

点评 本题考查氧化还原的计算,为高频考点,把握发生的反应、原子或电子守恒为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意守恒法的应用,题目难度不大.

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20.下列说法正确的是(  )
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17.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略了净化装置).仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(  )
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C稀硝酸CuNO2H2O
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A.AB.BC.CD.D

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