Question

將5．5 g鐵鋁混合物粉末加入900mL 1．00 mol/L HNO₃溶液中，充分反應后，得a L（標準狀況）NO氣體。
（1）HNO₃是否過量___________。
（2）若a=3．36L（標準狀況），則混合物中鋁的質量分數為_________%。
（3）若a=3．36L（標準狀況），往反應后的溶液中加入___________ mL 1．000 mol/L NaOH溶液時生成的沉淀量最大，還要加________ mL 1．000 mol/L NaOH溶液才能使沉淀的量保持不變。

Answer 1

（1）是
（2）49．09%   
（3）750     100

試題分析：（1）鐵與等質量的鋁與硝酸反應，鋁消耗硝酸多，若5．5g固體全部是鋁，則Al～4HNO₃,n(Al)=5．5/27mol，n(HNO₃)=0．9mol>4n(Al)，所以硝酸過量；
（2）若a=3．36L，NO的物質的量為0．15mol，設鋁的物質的量為x，根據得失電子守恒，有3x+（5．5-27x）/56×3=0．15×3,解得x=0．1mol，所以混合物中鋁的質量分數為0．1mol×27g/mol/5．5g×100%=49．09%
（3）沉淀量最大時，溶液恰為硝酸鈉的溶液，所以n(NaNO₃)= n(HNO₃)-n(NO)=0．9mol-0．15mol=0．75mol,根據鈉元素守恒，需1．000 mol/L NaOH溶液的體積是750mL；由（2）知生成氫氧化鋁的物質的量為0．1mol，當氫氧化鋁全部溶解時沉淀量不再改變。根據Al(OH)₃～OH^-所以還需0．1mol氫氧化鈉，其體積為100mL。