Question

6．将mg铜粉和镁粉的混合物分成两等份，其中一份加入100mL的稀硝酸中并加热，固体和硝酸恰好完全反应，反应前后溶液体积变化忽略不计，反应产生NO、NO₂（不考虑N₂O₄的影响）混合气体4.48L（标准状况下）；将另一份在空气中充分加热至恒重，称得固体质量增加3.2g．下列有关说法中正确的是（　　）

• A． 无法确定硝酸的浓度
• B． n（NO）：n（NO₂）=1：1
• C． 4.8＜m＜12.8
• D． 反应后c（NO${\;}_{3}^{-}$）=4mol/L

Answer 1

分析 标况下4.48LNO、NO₂的物质的量为：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，将另一份在空气中充分加热至恒重，称得固体质量增加3.2g，所以参加反应的氧气的物质的量为：$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.2}\\{3n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.1×4}\end{array}\right.$，所以n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，固体和硝酸恰好完全反应，反应生成硝酸铜、硝酸镁，根据N原子守恒，100mL该硝酸溶液中含有硝酸的物质的量为：0.1mol×2+0.2mol=0.4mol，根据c=$\frac{n}{V}$计算出硝酸的物质的量浓度；铜与镁在空气中加热生成CuO、MgO，得到固体中含有氧元素的物质的量与金属的物质的量相等，则得到固体的质量=金属质量+氧元素质量，由此分析解答．

解答 解：标况下4.48LNO、NO₂的物质的量为：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，将另一份在空气中充分加热至恒重，称得固体质量增加3.2g，所以参加反应的氧气的物质的量为：$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.2}\\{3n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.1×4}\end{array}\right.$，所以n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，固体和硝酸恰好完全反应，反应生成硝酸铜、硝酸镁，根据N原子守恒，100mL该硝酸溶液中含有硝酸的物质的量为：0.1mol×2+0.2mol=0.4mol，
A、根据c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L，故A错误；
B、因为n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，所以n（NO）：n（NO₂）=1：1，故B正确；
C、铜与镁在空气中加热生成CuO、MgO，得到固体中含有氧元素的物质的量与金属的物质的量相等，如果全部是镁，m=0.2×24=4.8g，如果是铜，m=0.2×64=12.8，所以9.6＜m＜25.6，故C错误；
D、反应后溶液中硝酸根离子的物质的量为：$\frac{0.2×2}{0.1}$=4mol/L，故D正确；
故选BD．

点评 本题考查了混合物反应的计算，题目难度中等，明确发生反应实质为解答关键，注意掌握质量守恒定律、电子守恒在化学计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及化学计算能力．