Question

將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀硝酸中，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．則下列敘述中不正確的是（　　）

• A、當生成的沉淀量達到最大時，消耗NaOH溶液的體積V≥100mL
• B、當金屬全部溶解時收集到NO氣體的體積一定為2.24L
• 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，參加反應的硝酸的物質的量一定是0.4mol

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過量的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0.15mol，
A．加入的氫氧化鈉可能中和未反應的硝酸；
B．根據電子轉移守恒計算NO物質的量，結合氣體不一定是標準狀況判斷；
C．利用極限法假定全為鎂、全為銅計算判斷；
D．根據方程式可知參加反應的n_反應（HNO₃）=

8

3

n（金屬）．

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過量的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0.15mol，
A．若硝酸無剩余，則參加反應氫氧化鈉的物質的量等于0.3mol，需要氫氧化鈉溶液體積=

0.3mol

3mol/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A正確；
B．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，但NO不一定處于標準狀況，收集到NO氣體的體積不一定為2.24L，故B錯誤；
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，故C正確；
D．根據方程式可知參加反應的n_反應（HNO₃）=

8

3

n（金屬）=0.15mol×

8

3

=0.4mol，故D正確，
故選B．

點評：本題主要考查混合物有關計算，綜合考查學生的得失電子守恒、質量守恒等綜合運用和解決復雜問題的能力，是一道考查能力的好題，難度較大．