Question

8．將21.9g鋁銅合金完全溶于一定量的稀硝酸（假定硝酸的還原產物只有NO），向其中加入2mol/L NaOH溶液560mL時沉淀質量不再發(fā)生變化．將沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒后得24.0g黑色固體．試計算：（無計算過程不給分）
（1）合金中鋁的質量分數(shù)．
（2）反應中生成的NO氣體在標準狀況下的體積．
（3）溶解合金所用稀硝酸中含HNO₃的物質的量．

Answer 1

分析 Al、Cu與硝酸發(fā)生氧化還原反應后，再與NaOH反應生成沉淀，將沉淀過濾、洗滌、干燥、灼燒后得24.0g黑色固體，可知黑色固體為CuO，結合Cu原子守恒可知Cu的質量，再由電子守恒或反應計算生成NO，由N原子守恒可計算硝酸的量，以此來解答．

解答 解：（1）灼燒后所得24.0 g黑色固體為CuO，原合金中含Cu 為24 g×$\frac{64}{80}$=19.2 g，合金中鋁的質量分數(shù)為 $\frac{21.9g-19.2g}{21.9g}$×100%=12.3%，
答：合金中鋁的質量分數(shù)為12.3%；
（2）設Al與稀HNO₃反應生成NO的體積為V₁，Cu與稀HNO₃反應生成NO的體積為V₂．
Al+4HNO₃（稀）═Al（NO₃）₃+NO↑+2H₂O  
27 g                                             22.4L
2.7 g                                              V₁
V₁═2.24 L
3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O 
3×64 g                                           2×22.4 L
19.2 g                                                  V₂
V₂═4.48 L
反應中生成的NO氣體在標準狀況下體積為2.24 L+4.48 L=6.72 L，
答：反應中生成的NO氣體在標準狀況下體積為6.72 L；
（3）根據(jù)反應前后鈉元素守恒，加入的NaOH全部轉化為NaAlO₂和NaNO₃．n（NaNO₃）=n（NaOH）-n（NaAlO₂）=2 mol/L×0.56 L-0.1 mol=1.02 mol，溶解合金時，有0.3 mol HNO₃轉化為NO，故溶解合金所用稀硝酸中含HNO₃的物質的量為1.02 mol+0.3 mol=1.32 mol，
答：溶解合金所用硝酸中含HNO₃的物質的量為1.32 mol．

點評 本題考查氧化還原的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應、原子或電子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意守恒法的應用，題目難度不大．