Question

6．將mg銅粉和鎂粉的混合物分成兩等份，其中一份加入100mL的稀硝酸中并加熱，固體和硝酸恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì)，反應(yīng)產(chǎn)生NO、NO₂（不考慮N₂O₄的影響）混合氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；將另一份在空氣中充分加熱至恒重，稱得固體質(zhì)量增加3.2g．下列有關(guān)說法中正確的是（　　）

• A． 無法確定硝酸的濃度
• B． n（NO）：n（NO₂）=1：1
• C． 4.8＜m＜12.8
• D． 反應(yīng)后c（NO${\;}_{3}^{-}$）=4mol/L

Answer 1

分析 標(biāo)況下4.48LNO、NO₂的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，將另一份在空氣中充分加熱至恒重，稱得固體質(zhì)量增加3.2g，所以參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.2}\\{3n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.1×4}\end{array}\right.$，所以n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，固體和硝酸恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸鎂，根據(jù)N原子守恒，100mL該硝酸溶液中含有硝酸的物質(zhì)的量為：0.1mol×2+0.2mol=0.4mol，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算出硝酸的物質(zhì)的量濃度；銅與鎂在空氣中加熱生成CuO、MgO，得到固體中含有氧元素的物質(zhì)的量與金屬的物質(zhì)的量相等，則得到固體的質(zhì)量=金屬質(zhì)量+氧元素質(zhì)量，由此分析解答．

解答 解：標(biāo)況下4.48LNO、NO₂的物質(zhì)的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，將另一份在空氣中充分加熱至恒重，稱得固體質(zhì)量增加3.2g，所以參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.2}\\{3n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.1×4}\end{array}\right.$，所以n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，固體和硝酸恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)生成硝酸銅、硝酸鎂，根據(jù)N原子守恒，100mL該硝酸溶液中含有硝酸的物質(zhì)的量為：0.1mol×2+0.2mol=0.4mol，
A、根據(jù)c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L，故A錯(cuò)誤；
B、因?yàn)閚（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，所以n（NO）：n（NO₂）=1：1，故B正確；
C、銅與鎂在空氣中加熱生成CuO、MgO，得到固體中含有氧元素的物質(zhì)的量與金屬的物質(zhì)的量相等，如果全部是鎂，m=0.2×24=4.8g，如果是銅，m=0.2×64=12.8，所以9.6＜m＜25.6，故C錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)后溶液中硝酸根離子的物質(zhì)的量為：$\frac{0.2×2}{0.1}$=4mol/L，故D正確；
故選BD．

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)實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握質(zhì)量守恒定律、電子守恒在化學(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．