Question

8．將一定質量的鎂、銅合金加入到稀硝酸溶液中，兩者恰好完全反應，假設反應過程中還原產物全是NO，向所得溶液中加入物質的量濃度為2mol/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3.4g，則下列有關敘述中正確的是（　�。�

• A． 開始加入合金的質量可能為5.6g
• B． 參加反應的硝酸的物質的量為0.2mol
• C． 沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為200mL
• D． 標況下產物NO體積為4.48L

Answer 1

分析 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(fā)生反應：3Mg+8HNO₃ （�。�=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃ （�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
向反應后的溶液中加入過量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發(fā)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3.4g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為3.4，氫氧根的物質的量為$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉移守恒，則鎂和銅的總的物質的量為0.1mol，以此來解答．

解答 解：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(fā)生反應：3Mg+8HNO₃ （�。�=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃ （�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
向反應后的溶液中加入過量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發(fā)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3.4g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為3.4，氫氧根的物質的量為$\frac{3.4g}{17g/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉移守恒，則鎂和銅的總的物質的量為0.1mol，
A．鎂和銅的總的物質的量為0.1mol，假定全為鎂，質量為0.1mol×24g/mol=2.4g，若全為銅，質量為0.1mol×64g/mol=6.4g，所以參加反應的金屬的總質量（m）為2.4g＜m＜6.4g，則開始加入合金的質量可能為5.6g，故A正確；
B．由N原子守恒可知，n（硝酸）=2n（硝酸鹽）+n（NO），鎂和銅的總的物質的量為0.1mol，則參加反應的硝酸的物質的量為0.2mol+$\frac{0.1mol×（2-0）}{（5-2）}$＞0.2mol，故B錯誤；
C．若硝酸無剩余，則參加反應氫氧化鈉的物質的量等于0.2mol，需要氫氧化鈉溶液體積為$\frac{0.2mol}{2mol/L}$=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氫氧化鈉溶液體積大于100mL，故C錯誤；
D．鎂和銅的總的物質的量為0.1mol，根據(jù)電子轉移守恒可知生成的NO物質的量為$\frac{0.1mol×（2-0）}{3}$，若為標準狀況下，生成NO的體積為0.1mol×$\frac{2}{3}$×22.4L/mol=1.49L，故D錯誤；
故選A．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的發(fā)反應、電子及原子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意守恒法應用，題目難度不大．