题目内容

3．将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO）．向反应后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加 5.1g．下列叙述不正确的是（　　）
A．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4mol
B．参加反应的金属的总质量 3.6g＜m＜9.6 g
C．当生成的沉淀量达到最大时，消耗NaOH溶液的体积V=100mL
D．当金属全部溶解时收集到NO气体的体积在标况下为 2.24L

分析 将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO3中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO3（稀）=3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2↓+2NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol，
A．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=$\frac{8}{3}$n（金属）；
B．利用极限法假定全为镁、全为铜计算判断；
C．加入的氢氧化钠可能中和未反应的硝酸；
D．根据电子转移守恒计算NO物质的量，结合气体不一定是标准状况判断．

解答 解：将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO3中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO3 （稀）=3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3 （稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2↓+2NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol，
A．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=$\frac{8}{3}$n（金属）=0.15mol×$\frac{8}{3}$=0.4mol，故A正确；
B．镁和铜的总的物质的量为0.15mol，假定全为镁，质量为0.15mol×24g/mol=3.6g，若全为铜，质量为0.15mol×64g/mol=9.6g，所以参加反应的金属的总质量（m）为3.6g＜m＜9.6g，故B正确；
C．若硝酸无剩余，则参加反应氢氧化钠的物质的量为0.3mol，需要氢氧化钠溶液体积为：$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL，所以V≥100mL，故C错误；
D．根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为$\frac{0.3mol}{3}$=0.1mol，标准状况下，生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故D正确；
故选C．

点评 本题主要考查混合物有关计算，题目难度中等，综合考查学生的得失电子守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力，是一道考查能力的好题，充分考查了学生的分析能力及化学计算能力．

练习册系列答案
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13．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率．
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14．为了测定某镁铝合金的成分，取14.7g合金完全溶于500mL 3mol/L的硫酸中，再加入400mL 8mol/L的氢氧化钠溶液充分反应，最后只产生一种沉淀．则关于该合金的测定过程的描述正确的是（　　）
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A．
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B．
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C．
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D．
图表示2NO2（g）?N2O4（g）反应，当其它条件相同时，改变压强达到平衡时C（NO2）变化情况，且P1＞P2
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A．AB．BC．CD．D
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13．将N2，H2按物质的量比为1：3的比例混合于5L的恒容密闭容器中进行反应N2+3H2?2NH3，△H＜0，若该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示．则t1时改变的条件不可能是（　　）
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