题目内容

将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol?L-1NaOH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,则下列有关叙述中不正确的是(  )
A、当金属全部溶解时,失去电子的物质的量为0.3 mol
B、当金厲全部溶解时收集NO气体体积为2.24 L
C、当生成的沉淀量达最大时,消耗NaOH溶液的体积V≥100 mL
D、参加反应的金属总质量为9.6 g>m>3.6 g
考点:有关混合物反应的计算
专题:
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.根据分析可知,合金的物质的量为0.15mol,当金属全部溶解时,失去电子的物质的量为0.3 mol,故A正确;
B.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,没有告诉标况下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算生成气体的体积,故B错误;
C.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,所以消耗NaOH溶液的体积V≥100 mL,故C正确;
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B.
点评:本题考查混合物反应的计算,题目难度中等,明确发生反应的原理为解答关键,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能力及化学计算能力.
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