题目内容
19.将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO).向反应后的溶液中加入3mol/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5.1g.下列叙述不正确的是( )| A. | 当生成的沉淀量达到最大时,消耗NaOH溶液的体积V≥100 mL | |
| B. | 当金属全部溶解时收集到NO气体的体积一定为2.24 L | |
| C. | 参加反应的金属的总质量3.6 g<m<9.6 g | |
| D. | 当金属全部溶解时,参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4 mol |
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,
A.加入的氢氧化钠可能中和未反应的硝酸;
B.根据电子转移守恒计算NO物质的量,结合气体不一定是标准状况判断;
C.利用极限法假定全为镁、全为铜计算判断;
D.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=$\frac{8}{3}$n(金属).
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$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为0.15mol,
A.若硝酸无剩余,则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol,需要氢氧化钠溶液体积=$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL,硝酸若有剩余,消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL,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$\frac{0.15mol×2}{3}$=0.1mol,若为标准状况下,生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,但NO不一定处于标准状况,收集到NO气体的体积不一定为2.24L,故B错误;
C.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C正确;
D.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=$\frac{8}{3}$n(金属)=0.15mol×$\frac{8}{3}$=0.4mol,故D正确,
故选B.
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.
| A. | 氢的五种同位素 | B. | 五种氢元素 | ||
| C. | 都不带电荷的粒子 | D. | 氢元素的五种不同粒子 |
| A. | 甲烷与氯气混和后光照反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液的褪色 | |
| B. | 乙烯与溴的四氯化碳溶液反应;苯与氢气在一定条件下反应生成环己烷 | |
| C. | 苯与浓硝酸和浓硫酸的混合液反应生成油状液体;乙烯与水生成乙醇的反应 | |
| D. | 乙烯与溴水反应;乙酸与乙醇的酯化反应 |
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| 开始沉淀时的pH | 1.9 | 6.5 | 4.2 | 5.4 |
| 完全沉淀时的pH | 3.3 | 9.7 | 6.7 | 8.2 |
(1)滤渣A的主要成分为SiO2(填化学式).
(2)生成滤渣B的离子方程式为ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+.
(3)除铁时加入ZnO控制反应液的pH范围为3.3~5.4.
(4)该炼锌厂废气中含有H2S,可用FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫,过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液.
①FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+.
②电解池中阴极的电极反应式为2H+-2e-=H2↑.
(5)25℃时,向0.10mol•L-1的H2S溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH与c(S2-)的关系如图2所示(忽略溶液体积的变化和H2S的挥发)
①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=0.043mol•L-1
②某溶液中含未知浓度的Mn2+、0.01mol•L-1Fe2+和0.10mol•L-1H2S,当溶液pH=2时,Fe2+ 开始沉淀,当Mn2+开始沉淀时,溶液中
$\frac{c(M{n}^{2+})}{c(F{e}^{2+})}$=2×106.
| A. | 小苏打--Na2CO3 | B. | 消石灰--Ca (OH)2 | C. | 甲醛--CH3OH | D. | 大理石--CaSO4 |