14.现取m克镁铝合金在一定浓度的稀硝酸中恰好完全溶解(假定硝酸的还原产物只有NO),向反应后的混合溶液中滴加b 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OH-的质量为(n-m)g
②恰好溶解后溶液中的NO3-的物质的量为mol
③反应过程中转移的电子数为mol
④标准状况下生成NO的体积为L
⑤与合金反应的硝酸的物质的量为()mol
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)=(bV/1000)mol,故②正确;
③至沉淀量最大,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-)=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 mol其体积在标准状况下为
,故④正确;
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mol,作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为
mol,所以与合金反应的硝酸的物质的量为
mol,故⑤正确。
故选A。
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
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)=(bV/1000)mol
③至沉淀量最大,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-)=mol
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 mol其体积在标准状况下为
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mol,作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为
mol,所以与合金反应的硝酸的物质的量为
mol
本题考查守恒思想在化学学科中的应用,根据质量守恒、电荷守恒、电子守恒进行解题。