Question

在100mL密度为1.2g/mL稀硝酸中，加入一定量的镁和铜组成的混合物，充分反应后金属完全溶解（假设还原产物只有NO），向反应后溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀质量比原金属质量增加5.1g．则下列叙述不正确是（　　）

• A、当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为2.24L（标准状况）
• B、当生成沉淀的量最多时，消耗NaOH溶液体积最小为100mL
• C、原稀硝酸的物质的量浓度一定为4mol/L
• D、参加反应金属总质量（m）为9.6g＞m＞3.6g

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算,化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：发生反应方程式为：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，发生反应为：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

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：0.3mol×

1

2

=0.15mol，据此对各选项进行计算和判断．

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0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为：0.3mol×

1

2

=0.15mol，
A．镁和铜的总的物质的量为0.15mol，根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为0.15mol×

2

3

=0.1mol，标准状况下生成NO的体积为：0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故A正确；
B．若硝酸无剩余，则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol，需要氢氧化钠溶液的体积=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，故B正确；
C．根据方程式可知参加反应的n_反应（HNO₃）=

8

3

n（金属）=0.15mol×

8

3

=0.4mol，硝酸有可能有剩余，故C错误；
D．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9.6g＞m＞3.6g，故D正确；
故选C．

点评：本题考查混合物反应的计算、化学反应方程式的计算，题目难度中等，明确发生反应原理为解答关键，注意掌握质量守恒定律、电子守恒在化学计算中的应用方法，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学计算能力．