Question

11．將m g的鎂、銅合金加到一定量的稀硝酸中，金屬完全溶解（假設反應中還原產(chǎn)物全部是NO）．向反應后溶液中加入5mol/L NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質量比原合金質量增加10.2g，則下列敘述正確的是（　�。�

• A． 當金屬全部溶解時，無法計算出參與反應的硝酸的物質的量
• B． 7.2＜m＜19.2
• C． 當金屬全部溶解時，收集到NO氣體的體積一定為4.48L
• D． 當生成沉淀的量達到最大值時，消耗NaOH溶液的體積為120mL

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，金屬、硝酸都沒有剩余，反應中還原產(chǎn)物只有NO，發(fā)生反應：3Mg+8HNO₃（�。┄T3Mg（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(fā)生反應：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，生成沉淀的質量比原合金的質量增加10.2g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為10.2g，氫氧根的物質的量為$\frac{10.2g}{17g/mol}$=0.6mol，根據(jù)電子轉移守恒，則鎂和銅的總的物質的量為0.3mol，生成NO為0.2mol，
A．根據(jù)方程式可知參加反應的n_反應（HNO₃）=$\frac{8}{3}$n（金屬）；
B．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．溫度、壓強未知，不能計算NO的體積；
D．可能剩余硝酸，無法計算加入的氫氧化鈉溶液的體積．

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，金屬、硝酸都沒有剩余，反應中還原產(chǎn)物只有NO，發(fā)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(fā)生反應：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，生成沉淀的質量比原合金的質量增加10.2g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為10.2g，氫氧根的物質的量為$\frac{10.2g}{17g/mol}$=0.6mol，根據(jù)電子轉移守恒，則鎂和銅的總的物質的量為$\frac{0.6mol}{2}$=0.3mol，生成NO為$\frac{0.6mol}{3}$=0.2mol，
A．根據(jù)方程式可知，參加反應的n_反應（HNO₃）=$\frac{8}{3}$n（金屬）=$\frac{8}{3}$×0.3mol=1.8mol，故A錯誤；
B．鎂和銅的總的物質的量為0.3mol，假定全為鎂，質量為0.3mol×24g/mol=7.2g，若全為銅，質量為0.3mol×64g/mol=19.2g，所以參加反應的金屬的總質量（m）為7.2g＜m＜19.2g，故B正確；
C．溫度、壓強未知，不能確定氣體摩爾體積，不能計算NO的體積，故C錯誤；
D．與硝酸鎂、硝酸銅反應消耗NaOH為0.6mol，該部分NaO溶液的體積為$\frac{0.6mol}{5mol/L}$=0.12L=120mL，而硝酸可能有剩余，無法計算加入的氫氧化鈉溶液的體積，故D錯誤．
故選：B．

點評 本題主要考查混合物有關計算，綜合考查學生的得失電子守恒、質量守恒等綜合運用和解決復雜問題的能力，是一道考查能力的好題，注意反應中硝酸可能有剩余．