Question

17．向a g鋅和銅的混合物中加入適量的稀硝酸，恰好完全反應，假定生成氣體只有NO，其標準狀況下的體積為b L．向反應后的溶液中加入c mol•L^-1氫氧化鈉溶液V mL，使金屬離子剛好沉淀完全，得到的沉淀質量為d g．再將得到的沉淀灼燒至質量不再改變為止，得到固體e  g．則下列關系不正確的是（　　）

• A． c=$\frac{3b}{0.0224V}$
• B． e=a+$\frac{8cV}{1000}$
• C． d=a+$\frac{17cV}{1000}$
• D． $\frac{82a}{65}$＜e＜$\frac{5a}{4}$

Answer 1

分析 根據題意利用反應過程中的變化進行分析計算，a g鋅和銅的混合物中加入適量的稀硝酸全部反應生成標況下NO bL和硝酸鋅、硝酸銅；向反應后的溶液中加入c mol/L氫氧化鈉溶液V mL使金屬離子剛好沉淀完全，得到的沉淀為氫氧化鋅和氫氧化銅，質量為dg，固體灼燒得到氧化鋅和氧化銅質量為eg，結合各步反應進行計算判斷．

解答 解：反應化學方程式為：3Zn+8H⁺+2NO₃^-（稀）═3Zn²⁺+2NO↑+4H₂O、3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O、Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓、Zn²⁺+2OH^-=Zn（OH）₂↓；Zn（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+H₂O；Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O，
A．標況下bL一氧化氮的物質的量為：$\frac{bL}{22.4L/mol}$=$\frac{b}{22.4}$mol，金屬離子恰好沉淀時消耗的氫氧根離子與金屬與稀硝酸反應轉移的電子的物質的量相等，則消耗氫氧化鈉的物質的量為：$\frac{b}{22.4}$mol×3=$\frac{3b}{22.4}$mol，則氫氧化鈉溶液的濃度為：$\frac{\frac{3b}{22.4}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{3b}{0.0224V}$mol/L，故A正確；
B．e為氧化鋅、氧化銅的質量，則e為金屬的質量+氧元素的質量，氧元素的物質的量是金屬元素所帶電荷物質的量的0.5倍，金屬所帶電荷與氫氧根離子的物質的量相等，則氧元素的物質的量為：cmol/L×0.001VL×$\frac{1}{2}$=$\frac{cV}{500}$mol，故氧化物的質量為：e=a+$\frac{cV}{500}$×16=a+$\frac{8cV}{1000}$，故B正確；
C．得到的氫氧化鋅和氫氧化銅的質量等于混合金屬的質量和與氫氧根離子的質量之和，即d=a+$\frac{17cV}{1000}$，故C正確；
D．氧化鋅和氧化銅的質量可以按照極值方法計算，若mg全是鋅，得到的氧化物為氧化鋅，根據元素守恒，則質量為e=$\frac{a}{65}$×81=$\frac{81a}{65}$；若mg全是銅，得到的氧化物為氧化銅，根據元素守恒，則質量為e=$\frac{a}{64}$×80=$\frac{5}{4}$a；氧化鋅和氧化銅的質量介于二者之間，即：$\frac{81a}{65}$＜e＜$\frac{5}{4}$a，故D錯誤；
故選D．

點評 本題考查混合物的計算，題目難度中等，側重于物質的量應用于化學方程式的計算的考查，題目信息量較大，易錯點為D，注意利用極值方法計算．