Question

8．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是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为2mol/L 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3.4g，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5.6g
• B． 参加反应的硝酸的物质的量为0.2mol
• C． 沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为200mL
• D． 标况下产物NO体积为4.48L

Answer 1

分析 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3.4g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为3.4，氢氧根的物质的量为$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.1mol，以此来解答．

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3.4g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为3.4，氢氧根的物质的量为$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.1mol，
A．镁和铜的总的物质的量为0.1mol，假定全为镁，质量为0.1mol×24g/mol=2.4g，若全为铜，质量为0.1mol×64g/mol=6.4g，所以参加反应的金属的总质量（m）为2.4g＜m＜6.4g，则开始加入合金的质量可能为5.6g，故A正确；
B．由N原子守恒可知，n（硝酸）=2n（硝酸盐）+n（NO），镁和铜的总的物质的量为0.1mol，则参加反应的硝酸的物质的量为0.2mol+$\frac{0.1mol×（2-0）}{（5-2）}$＞0.2mol，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0.2mol，需要氢氧化钠溶液体积为$\frac{0.2mol}{2mol/L}$=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL，故C错误；
D．镁和铜的总的物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为$\frac{0.1mol×（2-0）}{3}$，若为标准状况下，生成NO的体积为0.1mol×$\frac{2}{3}$×22.4L/mol=1.49L，故D错误；
故选A．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的发反应、电子及原子守恒为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法应用，题目难度不大．