Question

将5．5 g铁铝混合物粉末加入900mL 1．00 mol/L HNO₃溶液中，充分反应后，得a L（标准状况）NO气体。
（1）HNO₃是否过量___________。
（2）若a=3．36L（标准状况），则混合物中铝的质量分数为_________%。
（3）若a=3．36L（标准状况），往反应后的溶液中加入___________ mL 1．000 mol/L NaOH溶液时生成的沉淀量最大，还要加________ mL 1．000 mol/L NaOH溶液才能使沉淀的量保持不变。

Answer 1

（1）是
（2）49．09%   
（3）750     100

试题分析：（1）铁与等质量的铝与硝酸反应，铝消耗硝酸多，若5．5g固体全部是铝，则Al～4HNO₃,n(Al)=5．5/27mol，n(HNO₃)=0．9mol>4n(Al)，所以硝酸过量；
（2）若a=3．36L，NO的物质的量为0．15mol，设铝的物质的量为x，根据得失电子守恒，有3x+（5．5-27x）/56×3=0．15×3,解得x=0．1mol，所以混合物中铝的质量分数为0．1mol×27g/mol/5．5g×100%=49．09%
（3）沉淀量最大时，溶液恰为硝酸钠的溶液，所以n(NaNO₃)= n(HNO₃)-n(NO)=0．9mol-0．15mol=0．75mol,根据钠元素守恒，需1．000 mol/L NaOH溶液的体积是750mL；由（2）知生成氢氧化铝的物质的量为0．1mol，当氢氧化铝全部溶解时沉淀量不再改变。根据Al(OH)₃～OH^-所以还需0．1mol氢氧化钠，其体积为100mL。