题目内容
【题目】将15.2 g 铜和镁组成的混合物加入250 mL4.0molL-1的稀硝酸中,固体完全溶解,生成的气体只有NO。向所得溶液中加入1.0L NaOH溶液,此时金属离子恰好沉淀完全,沉淀质量为25.4 g,下列说法正确的是
A.原固体混合物中,Cu和Mg的物质的量之比为1:2
B.氢氧化钠溶液的浓度为0.8 mol·L-1
C.固体溶解后的溶液中硝酸的物质的量为0.1mol
D.生成的NO气体在标况下的体积为2.24 L
【答案】B
【解析】
设Cu的物质的量为x,Mg的物质的量为y,根据Cu原子守恒,Mg原子守恒可知,Cu(OH)2的物质的量为x,Mg(OH)2的物质的量为y,列式:64x+24y=15.2,98x+58y=25.4,解得:x=0.2mol,y=0.1mol,据此基础上分析解得。
A.Cu和Mg的物质的量之比=0.2mol:0.1mol=2:1,A错误;
B.铜和镁溶解后,Cu和Mg均为+2价,故失电子的物质的量=2×(0.1mol+0.2mol)=0.6mol,根据电子得失守恒可知,HNO3被还原为NO,得0.6mol电子。Cu和Mg都被氧化成+2价,设金属为M,则:3M+8HNO3=3M(NO3)2+2NO↑+4H2O ~ 6e-,转移0.6mol电子,参加反应的HNO3的物质的量=0.8mol,因为HNO3总物质的量=4.0molL-1×0.25L=1mol,所以,与HNO3反应的NaOH的物质的量=1mol-0.8mol=0.2mol。设沉淀为M(OH)2,M的物质的量=0.1mol+0.2mol=0.3mol,需要0.6mol NaOH,所以,C(NaOH)==0.8mol/L,B正确;
C.由B可知,固体溶解后,溶液中的HNO3有(1-0.8)mol,即0.2mol,C错误;
D.3M+8HNO3=3M(NO3)2+2NO↑+4H2O ~ 6e-,每转移0.6mol电子,产生0.2molNO,在标况下的体积为4.48L,D错误。
答案选B。