Question

20．將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入到稀硝酸中，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3mol/LNaOH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，則下列有關(guān)敘述中不正確的是（　�。�

• A． 溶解合金時(shí)收集到NO氣體體積為2.24L（在標(biāo)準(zhǔn)狀況）
• B． 加入合金的質(zhì)量不可能為9.6g
• C． 沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液的體積為150mL
• D． 參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.4mol

Answer 1

分析 將一定量的鎂和銅合金加入到稀HNO₃中，二者恰好反應(yīng)，金屬、硝酸都沒(méi)有剩余，反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO，發(fā)生反應(yīng)：3Mg+8HNO₃（�。┄T3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；向反應(yīng)后的溶液中加入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，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(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，根據(jù)電荷守恒，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，
A．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（NO），但NO所處的狀態(tài)不確定；
B．根據(jù)電子注意計(jì)算金屬總物質(zhì)的量，金屬的總質(zhì)量與金屬的含量有關(guān)，假定全為鎂、全為銅計(jì)算確定金屬的質(zhì)量范圍；
C．根據(jù)守恒可知n（NaOH）=n（OH^-），根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計(jì)算加入的氫氧化鈉溶液的體積；
D．根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的n_{反應(yīng)}（HNO₃）=$\frac{8}{3}$n（金屬）．

解答 解：將一定量的鎂和銅合金加入到稀HNO₃中，二者恰好反應(yīng)，金屬、硝酸都沒(méi)有剩余，反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO，發(fā)生反應(yīng)：3Mg+8HNO₃（�。┄T3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃（�。┄T3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；向反應(yīng)后的溶液中加入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，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(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，根據(jù)電荷守恒，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，n（OH^-）=$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol，
A．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，n（NO）=$\frac{0.3mol}{5-2}$=0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.1molNO的體積為：22.4L/mol×0.1mol=2.24L，故A正確；
B．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，鎂和銅的總的物質(zhì)的量為$\frac{0.3mol}{2}$=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，加入合金的質(zhì)量不可能為9.6g，故B正確；
C．根據(jù)守恒可知n（NaOH）=n（OH^-）=0.3mol，加入的氫氧化鈉溶液的體積=$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL，故C錯(cuò)誤；
D．根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的n_{反應(yīng)}（HNO₃）=$\frac{8}{3}$n（金屬）=$\frac{8}{3}$×0.15mol=0.4mol，故D正確；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了混合物反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．