解题思路: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溶液中NO3-离子的物质的量,即n(NO3-)=n(Na+)=n(NaOH),据此进行计算.
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来进行计算.
④根据气体没有明确所处状态是否标准状态来判断.
⑤根据质量守恒,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的物质的量进行计算.
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-)=[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[n−m/17]mol×[1/3]=[n−m/51]mol,其体积在标准状况下为
22.4(n−m)
51L,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[bV/1000]mol,作氧化剂的硝酸的物质的量等于NO的物质的量为[n−m/51]mol,所以与合金反应的硝酸的物质的量为([n−m/51]+[bV/1000])mol,故⑤正确.
故①②③⑤正确.
故选:C.
点评:
本题考点: 有关混合物反应的计算;镁、铝的重要化合物.
考点点评: 本题结合铝镁与硝酸反应及生成的盐与氢氧化钠反应的特点,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.