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15.将镁完全溶解于一定量浓硝酸反应,得到溶液A和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与2.24L O2(标准状况)混合后通入水中正好完全被水吸收,若向所得溶液A中加入NaOH溶液至恰好完全沉淀,将所得沉淀过滤洗涤灼烧至质量不再变化,此时固体量为(  )
A.16gB.8gC.40gD.0.2mol

分析 向所得溶液中加入NaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀,沉淀为Mg(OH)2,沉淀过滤洗涤灼烧至质量不再变化,最终得到MgO,生成NO2、N2O4、NO 的混合气体与2.24L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,纵观整个过程,由电子转移守恒,可知Mg提供电子等于氧气获得的电子,再根据Mg原子守恒计算MgO物质的量,根据m=nM计算其质量.

解答 解:向所得溶液中加入NaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀,沉淀为Mg(OH)2,沉淀过滤洗涤灼烧至质量不再变化,最终得到MgO,生成NO2、N2O4、NO 的混合气体与2.24L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,纵观整个过程,由电子转移守恒,可知Mg提供电子等于氧气获得的电子,氧气获得电子为:$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×4=0.4mol,故Mg的物质的量为$\frac{0.4mol}{2}$=0.2mol,根据Mg原子守恒,可知MgO物质的量为0.2mol,故MgO质量为0.2mol×40g/mol=8g,故选BD.

点评 本题考查混合物计算,难度中等,侧重考查学生的分析思维能力与解题方法技巧,注意利用守恒法进行解答.

练习册系列答案
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1.某实验小组用如图所示装置进行实验以探究Fe3+、Cl2和SO2的氧化性强弱(夹持仪器已略).
(1)按图连接好装置,检查A装置的气密性的方法为
关闭a、b、K1、K3,打开K2,向B装置中加水,将T形导管下端插入水中,微热A装置,看到有气泡产生,停止加热恢复室温,T形导管下端形成一段水柱,说明A装置气密性良好.
(2)检查完装置的气密性,添加药品,向A装置的分液漏斗中加入浓盐酸,在圆底烧瓶中加入固体KMnO4;向B装置中加入10mL FeCl2溶液;在C装置的分液漏斗中加入70%的硫酸,向圆底烧瓶中加入固体Na2SO3;棉花浸润NaOH溶液.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T形导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1,K3,K4.通入一段时间N2的目的是排出装置中的空气,防止其干扰实验.
(3)打开活塞a,逐滴加入浓盐酸,当B中溶液变为棕黄色时,停止滴加浓盐酸,夹紧K2,打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,分别取1mL溶液滴入硫氰化钾(填试剂名称)和铁氰化钾溶液可以证明其中含有Fe3+和Fe2+.A装置中发生反应的离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+═2Mn2++5Cl2↑+8H2O.
(4)打开K3和活塞c,逐滴加入70%的硫酸,当B中溶液颜色逐渐变为浅绿色,停止滴加70%的硫酸,夹紧K3,打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,并检验其中的离子.B中发生反应的离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O═2Fe2++SO42-+4H+
(5)结合实验现象判断Fe3+、Cl2、SO2氧化性由弱到强的顺序为SO2<Fe3+<Cl2

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