19.將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀硝酸中,金屬完全溶解(假設(shè)反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO).向反應(yīng)后的溶液中加入 3mol/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5.1g.下列敘述不正確的是( 。
A.當(dāng)生成的沉淀量達(dá)到最大時(shí),消耗NaOH 溶液的體積V≥100 mL
B.當(dāng)金屬全部溶解時(shí),參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量一定是 0.4 mol
C.參加反應(yīng)的金屬的總質(zhì)量 9.6g>m>3.6g
D.當(dāng)金屬全部溶解時(shí)收集到 NO氣體的體積一定為2.24L

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(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3 (。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O;
向反應(yīng)后的溶液中加入過量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,發(fā)生反應(yīng):Mg(NO32+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO32+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5.1g,則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為5.1g,氫氧根的物質(zhì)的量為$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.15mol,以此來解答.

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(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3 (。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O;
向反應(yīng)后的溶液中加入過量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,發(fā)生反應(yīng):Mg(NO32+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO32+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5.1g,則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為5.1g,氫氧根的物質(zhì)的量為$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,則鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.15mol,
A.若硝酸無剩余,則參加反應(yīng)氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于0.3mol,需要?dú)溲趸c溶液體積=$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL,硝酸若有剩余,消耗的氫氧化鈉溶液體積大于100mL,故A正確;
B.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)=0.15mol×$\frac{8}{3}$=0.4mol,故B正確;
C.鎂和銅的總的物質(zhì)的量為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,故C正確;
D.鎂和銅的總的物質(zhì)的量為0.15mol,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知生成的NO物質(zhì)的量為$\frac{0.15mol×2}{3}$=0.1mol,若為標(biāo)準(zhǔn)狀況下,生成NO的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L,若為非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積不一定為2.24L,故D錯(cuò)誤;
故選D.

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.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)用B 圖所示裝置將碘從水溶液中萃取出來,可用CCl4作為萃取劑;混合、振蕩、靜止一段時(shí)間后,觀察到的現(xiàn)象是液體分層,下層液體為紫色(液體分層,上層液體為紫色);分液時(shí)水層應(yīng)從分液漏斗的上口(填“上”或“下”)流出,實(shí)驗(yàn)過程中為保證液體順利流下,應(yīng)進(jìn)行的具體操作是將分液漏斗頸上的玻璃塞打開或使塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔.

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