Question

8．將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入到稀硝酸溶液中，兩者恰好完全反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)過(guò)程中還原產(chǎn)物全是NO，向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為2mol/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3.4g，則下列有關(guān)敘述中正確的是（　　）

• A． 開(kāi)始加入合金的質(zhì)量可能為5.6g
• B． 參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.2mol
• C． 沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液的體積為200mL
• D． 標(biāo)況下產(chǎn)物NO體積為4.48L

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 （�。�=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃ （�。�=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3.4g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為3.4，氫氧根的物質(zhì)的量為$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.1mol，以此來(lái)解答．

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 （�。�=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃ （�。�=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3.4g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為3.4，氫氧根的物質(zhì)的量為$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，則鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.1mol，
A．鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.1mol，假定全為鎂，質(zhì)量為0.1mol×24g/mol=2.4g，若全為銅，質(zhì)量為0.1mol×64g/mol=6.4g，所以參加反應(yīng)的金屬的總質(zhì)量（m）為2.4g＜m＜6.4g，則開(kāi)始加入合金的質(zhì)量可能為5.6g，故A正確；
B．由N原子守恒可知，n（硝酸）=2n（硝酸鹽）+n（NO），鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.1mol，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.2mol+$\frac{0.1mol×（2-0）}{（5-2）}$＞0.2mol，故B錯(cuò)誤；
C．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0.2mol，需要?dú)溲趸�鈉溶液體積為$\frac{0.2mol}{2mol/L}$=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氫氧化鈉溶液體積大于100mL，故C錯(cuò)誤；
D．鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成的NO物質(zhì)的量為$\frac{0.1mol×（2-0）}{3}$，若為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成NO的體積為0.1mol×$\frac{2}{3}$×22.4L/mol=1.49L，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握發(fā)生的發(fā)反應(yīng)、電子及原子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計(jì)算能力的考查，注意守恒法應(yīng)用，題目難度不大．