Question

將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀硝酸中，金屬完全溶解（假設(shè)反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO）．向反應(yīng)后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g．則下列敘述中不正確的是（　　）

• A、當(dāng)生成的沉淀量達(dá)到最大時(shí)，消耗NaOH溶液的體積V≥100mL
• B、當(dāng)金屬全部溶解時(shí)收集到NO氣體的體積一定為2.24L
• C、參加反應(yīng)的金屬的總質(zhì)量為9.6g＞m＞3.6g
• D、當(dāng)金屬全部溶解時(shí)，參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量一定是0.4mol

Answer 1

分析：將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀HNO₃中，金屬完全溶解（假設(shè)反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO），發(fā)生反應(yīng)：3Mg+8HNO₃ （稀）=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃ （稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發(fā)生反應(yīng)：Mg（NO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaNO₃、Cu（NO₃）₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaNO₃，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為5.1g，氫氧根的物質(zhì)的量為

5.1g

17g/mol

=0.3mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.15mol，
A．加入的氫氧化鈉可能中和未反應(yīng)的硝酸；
B．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算NO物質(zhì)的量，結(jié)合氣體不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況判斷；
C．利用極限法假定全為鎂、全為銅計(jì)算判斷；
D．根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的n_{反應(yīng)}（HNO₃）=

8

3

n（金屬）．

解答：解：將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀HNO₃中，金屬完全溶解（假設(shè)反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO），發(fā)生反應(yīng)：3Mg+8HNO₃ （稀）=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；3Cu+8HNO₃ （稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發(fā)生反應(yīng)：Mg（NO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaNO₃；Cu（NO₃）₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaNO₃，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為5.1g，氫氧根的物質(zhì)的量為

5.1g

17g/mol

=0.3mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.15mol，
A．若硝酸無(wú)剩余，則參加反應(yīng)氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于0.3mol，需要?dú)溲趸�鈉溶液體積=

0.3mol

3mol/L

=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氫氧化鈉溶液體積大于100mL，故A正確；
B．鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成的NO物質(zhì)的量為

0.15mol×2

3

=0.1mol，若為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成NO的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，但NO不一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，收集到NO氣體的體積不一定為2.24L，故B錯(cuò)誤；
C．鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.15mol，假定全為鎂，質(zhì)量為0.15mol×24g/mol=3.6g，若全為銅，質(zhì)量為0.15mol×64g/mol=9.6g，所以參加反應(yīng)的金屬的總質(zhì)量（m）為3.6g＜m＜9.6g，故C正確；
D．根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的n_{反應(yīng)}（HNO₃）=

8

3

n（金屬）=0.15mol×

8

3

=0.4mol，故D正確，
故選B．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查混合物有關(guān)計(jì)算，綜合考查學(xué)生的得失電子守恒、質(zhì)量守恒等綜合運(yùn)用和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，是一道考查能力的好題，難度較大．