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/LNaOH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5.1 g,则下列有关叙述中正确的是
A.加入合金的质量可能为9.6g
B.沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为150mL
C.参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol
D.溶解合金时产生NO气体体积0.224L
C
【解析】
试题分析:原合金的质量是Mg和Cu的质量,当把合金加入到硝酸中,金属变为Mg2+、Cu2+离子,向反应后的溶液中加入NaOH溶液,当金属离子沉淀完全时,得到的沉淀是Mg(OH)2、Cu(OH)2,增加的质量是OH-的质量。m(OH-)=5.1 g,则n(OH-)=5.1 g÷17g/mol=0.3mol,在反应过程中金属失去电子的物质的量与硝酸变为NO时得到电子的物质的量相等,也等于氢氧根离子的物质的量。A.Mg、Cu都是+2价的金属,若金属完全是Cu则其质量是(0.3mol÷2)×64g/mol=9.6g。若完全是Mg,则金属的质量是(0.3mol÷2)×24g/mol=3.6g。由于是Mg与Cu的合金,所以质量在2.4g—9.6g之间,错误;B.沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为0.3mol ÷3mol/L =0.1L=100mL,错误;C.参加反应的硝酸的作用有两个,提供酸根离子,形成盐;作氧化剂,得到电子变为NO,起酸作用的硝酸的物质的量是:n(HNO3)(酸)= n(OH-)=0.3mol,起氧化剂作用的硝酸的物质的量是:n(HNO3)(氧化性)= 0.3mol÷3=0.1mol,所以发生反应消耗的硝酸的物质的量为0.3mol+0.1mol=0.4mol,正确;D.溶解合金时产生NO气体的物质的量是0.3mol÷3=0.1mol,由于没有指明反应条件,所以无法确定气体体积的大小,错误。
考点:考查守恒方法在氧化还原反应的计算中的应用的知识。
(16分)碳酸钙、盐酸是中学化学实验中的常用试剂。
(1)甲同学拟测定CaCO3固体与过量0.1 mol·L-1 HCl的反应速率。
① 该反应的化学方程式为_________。
② 设计两种实验方案:
方案一:通过测量_________和__________计算反应速率
方案二:通过测量_________和__________计算反应速率
③ 配制250mL 0.1 mol·L-1 HCl:量取___________mL 10 mol·L-1 HCl加入烧杯中,加适量蒸馏水,搅拌,将溶液转入__________中,洗涤,定容,摇匀。
(2)乙同学拟用如图装置探究固体表面积和反应物浓度对化学反应速率的影响。
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限选试剂与用品:0.1 mol·L-1 HCl、颗粒状CaCO3、粉末状CaCO3、蒸馏水、量筒、秒表
① 设计实验方案:在固体表面积或反应物浓度不同的条件下,测定________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
② 拟定实验表格,完整体现实验方案。(表格列数自定;列出所用试剂的用量、待测物理量和拟定的数据;数据可用字母a、b、c等表示)
物理量 实验序号 | V(0.1mol/L HCl)/mL | …… | 实验目的:实验1和2探究固体表面积对反应速率的影响;实验1和3探究反应物浓度对反应速率的影响 | |
实验1 | …… | |||
实验2 | …… | |||
实验3 | …… |