Question

【題目】將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到過量的稀硝酸中,金屬完全溶解(假設反應中還原產物只有NO)。向反應后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全,測得生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g。則下列敘述中錯誤的是

A. 當生成的沉淀量達到最大時,消耗NaOH溶液的體積V=100ml

B. 當金屬全部溶解時,參加反應的硝酸的物質的量一定是0.4mol

C. 參加反應的金屬的總質量為9.6g>m>3.6g

D. 當金屬全部溶解時收集到NO氣體的體積在標準狀況下一定為2.24L

Answer 1

【答案】A

【解析】

將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀HNO3中，金屬完全溶解（假設反應中還原產物只有NO），發生反應：3Mg+8HNO3（稀）=3Mg（NO3）2+2NO↑+4H2O，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；向反應后的溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發生反應：Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2↓+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2↓+2NaNO3，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為5.1g，氫氧根的物質的量為5.1g÷17g/mol=0.3mol，根據電子轉移守恒，則鎂和銅的總的物質的量為0.3mol÷2＝0.15mol；

A．由以上分析可知，用于沉淀金屬離子的氫氧化鈉的物質的量等于0.3mol，則沉淀反應中需要氫氧化鈉溶液體積為0.3mol÷3mol/L=0.1L=100mL，因為硝酸過量，故消耗的氫氧化鈉溶液體積大于100mL，A錯誤；

B．根據方程式可知參加反應的n反應（HNO3）=n（金屬）=0.15mol×8/3=0.4mol，B正確；

C．鎂和銅的總的物質的量為0.15mol，假定全為鎂，質量為0.15mol×24g/mol=3.6g，若全為銅，質量為0.15mol×64g/mol=9.6g，所以參加反應的金屬的總質量（m）為3.6g＜m＜9.6g，C正確；

D．鎂和銅的總的物質的量為0.15mol，根據電子轉移守恒可知生成的NO物質的量為0.15mol×2/3=0.1mol，若為標準狀況下，生成NO的體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24L，D正確；

答案選A。