Question

16．將ag鎂鐵合金投入適量稀硝酸（假設(shè)NO是唯一的還原產(chǎn)物，不考慮溶解氧等其它氧化劑）中，當硝酸消耗完時收集到標準狀況下2.24L的氣體．然后向反應(yīng)后的溶液中加入3mol•L^-1NaOH溶液至金屬恰好沉淀完全，沉淀質(zhì)量為bg，則下列說法不正確的（　　）

• A． 若在與硝酸反應(yīng)后的溶液中再加入Fe，金屬可能溶解
• B． 消耗的氫氧化鈉的體積為100mL
• C． b=a+5.1
• D． a的范圍為：3.6＜a＜5.6

Answer 1

分析 標況下2.24LNO的物質(zhì)的量為：n（NO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：0.1mol×（5-2）=0.3mol，則合金中鐵和鎂失去電子的物質(zhì)的量為0.3mol；金屬離子所帶電荷一定為0.3mol，則加入氫氧化鈉后生成的氫氧化物沉淀中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量為0.3mol，需要消耗氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL；生成沉淀的質(zhì)量=合金質(zhì)量+氫氧根離子的質(zhì)量，即：bg=ag+17g/mol×0.3mol=ag+5.1g；
當合金中完全為計算鎂時，合金質(zhì)量最小，根據(jù)電子守恒，鎂的物質(zhì)的量為：$\frac{0.3mol}{2}$=0.15mol，質(zhì)量為：24g/mol×0.15mol=3.6g；當合金完全為鐵，且生成的為亞鐵離子時，合金質(zhì)量最大，最大物質(zhì)的量為：$\frac{0.3mol}{2}$=0.15mol，質(zhì)量為：56g/mol×0.15mol=8.4g，則a的范圍為：3.6＜a＜8.4g，據(jù)此對各選項進行判斷．

解答 解：A．根據(jù)題中信息可知，硝酸和金屬都完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶質(zhì)可能為：①硝酸鎂和硝酸鐵、②硝酸鎂和硝酸亞鐵、③硝酸鎂硝酸亞鐵、硝酸鐵，若反應(yīng)生成的是①或③，則反應(yīng)后的溶液中再加入Fe，金屬能夠溶解，故A正確；
B．標況下2.24LNO的物質(zhì)的量為：n（NO）=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為：0.1mol×（5-2）=0.3mol，則合金中鐵和鎂失去電子的物質(zhì)的量為0.3mol；金屬離子所帶電荷一定為0.3mol，則加入氫氧化鈉后生成的氫氧化物沉淀中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量為0.3mol，需要消耗氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL，故B正確；
C．生成沉淀的質(zhì)量=合金質(zhì)量+氫氧根離子的質(zhì)量，即：bg=ag+17g/mol×0.3mol=ag+5.1g，故C正確；
D．當合金中完全為金屬鎂時，合金質(zhì)量最小，根據(jù)電子守恒可知鎂的物質(zhì)的量為：$\frac{0.3mol}{2}$=0.15mol，質(zhì)量為：24g/mol×0.15mol=3.6g；當合金完全為鐵，且生成的為亞鐵離子時，合金質(zhì)量最大，最大物質(zhì)的量為：$\frac{0.3mol}{2}$=0.15mol，質(zhì)量為：56g/mol×0.15mol=8.4g，則a的范圍為：3.6＜a＜8.4g，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查了混合物反應(yīng)的計算，題目難度較大，明確反應(yīng)發(fā)生實質(zhì)為解答關(guān)鍵，本題中需要分析、總結(jié)出沉淀中氫氧根離子的物質(zhì)的量與轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及化學(xué)計算能力．