Question

【題目】將一定質量的鎂、銅合金加入到稀硝酸中，兩者恰好完全反應，假設反應過程中還原產物全是NO，向所得溶液中加入物質的量濃度為3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g，則下列有關敘述中不正確的是（ ）

A．溶解合金時收集到NO氣體體積為2.24L（在標準狀況）

B．加入合金的質量不可能為9.6g

C．沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為150mL

D．參加反應的硝酸的物質的量為0.4mol

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：將一定量的鎂和銅合金加入到稀HNO3中，二者恰好反應，金屬、硝酸都沒有剩余，反應中還原產物只有NO，發生反應：3Mg+8HNO3（稀）═3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；向反應后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發生反應：Mg（NO3）2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH═Cu（OH）2↓+2NaNO3，最終溶液為NaNO3溶液，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為5.1g，根據電荷守恒，轉移電子物質的量等于氫氧根的物質的量，

A．根據電子轉移守恒計算n（NO），但NO所處的狀態不確定；

B．根據電子注意計算金屬總物質的量，金屬的總質量與金屬的含量有關，假定全為鎂、全為銅計算確定金屬的質量范圍；

C．根據守恒可知n（NaOH）=n（OH﹣），根據V=計算加入的氫氧化鈉溶液的體積；

D．根據方程式可知參加反應的n反應（HNO3）=n（金屬）．

解：將一定量的鎂和銅合金加入到稀HNO3中，二者恰好反應，金屬、硝酸都沒有剩余，反應中還原產物只有NO，發生反應：3Mg+8HNO3（稀）═3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；向反應后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發生反應：Mg（NO3）2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH═Cu（OH）2↓+2NaNO3，最終溶液為NaNO3溶液，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為5.1g，根據電荷守恒，轉移電子物質的量等于氫氧根的物質的量，n（OH﹣）==0.3mol，

A．根據電子轉移守恒，n（NO）==0.1mol，標準狀況下0.1molNO的體積為：22.4L/mol×0.1mol=2.24L，故A正確；

B．根據電子轉移守恒，鎂和銅的總的物質的量為=0.15mol，假定全為鎂，質量為0.15mol×24g/mol=3.6g，若全為銅，質量為0.15mol×64g/mol=9.6g，所以參加反應的金屬的總質量（m）為3.6g＜m＜9.6g，加入合金的質量不可能為9.6g，故B正確；

C．根據守恒可知n（NaOH）=n（OH﹣）=0.3mol，加入的氫氧化鈉溶液的體積==0.1L=100mL，故C錯誤；

D．根據方程式可知參加反應的n反應（HNO3）=n（金屬）=×0.15mol=0.4mol，故D正確；

故選C．