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2．将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol•L-1的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，则下列有关叙述中正确的是（　　）
A．开始加入合金的质量可能为3.6g
B．参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
D．溶解合金时产生NO的体积为2.24L

分析 将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有剩余，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，生成NO为0.1mol，
A．金属的总质量与金属的含量有关，假定全为镁、全为铜计算确定金属的质量范围；
B．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=$\frac{8}{3}$n（金属）；
C．根据V=$\frac{n}{c}$计算加入的氢氧化钠溶液的体积；
D．根据V=nVm计算NO的体积．

解答 解：将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有剩余，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$\frac{0.3mol}{2}$=0.15mol，生成NO为$\frac{0.3mol}{5-2}$=0.1mol，
A．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A错误；
B．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=$\frac{8}{3}$n（金属）=$\frac{8}{3}$×0.15mol=0.4mol，故B错误；
C．加入的氢氧化钠恰好与硝酸镁、硝酸铜反应，由上述分析可知，加入的NaOH为0.3mol，故加入NaO溶液的体积为$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL，故C正确；
D．标况下NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，而状态不知，故D错误，
故选：C．

点评 本题主要考查混合物有关计算，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，难度较大，B选项可以利用氮原子守恒计算硝酸的物质的量．

练习册系列答案
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