Question

將一定質量的鎂、銅組成的混合物加入足量稀硝酸中，金屬完全溶解（假設反應中還原產物全部是NO）．向反應后的溶液中加入過量的6mol/L NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質量比原混合物的質量增加了7.65g，則下列敘述中正確的是（　　）

A．當金屬全部溶解時收集到NO的體積為3.36 L

B．當生成的沉淀達到最大量時，形成沉淀需要NaOH溶液的體積為V=75 mL

C．參加反應的金屬的總質量一定是9.9 g

D．當金屬全部溶解時，參加反應的硝酸的物質的量一定是0.45 mol

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6mol/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7.65g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為7.65g，氫氧根的物質的量為

7.65g

17g/mol

=0.45mol，則鎂和銅的總的物質的量為0.225mol，
A．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；
B．當生成的沉淀達到最大量時，溶液中溶質為NaNO₃，硝酸根守恒可知n（NaNO₃）=2n（硝酸銅+硝酸鎂），由鈉離子守恒由n（NaOH）=n（NaNO₃），再根據V=

n

c

計算；
C．鎂和銅的總的物質的量為0.225mol，金屬的總質量與金屬的含量有關；
D．根據氮元素守恒n（HNO₃）=2n（硝酸銅+硝酸鎂）+n（NO）．

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6mol/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7.65g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質量為7.65g，氫氧根的物質的量為

7.65g

17g/mol

=0.45mol，則鎂和銅的總的物質的量為0.225mol，
A．根據電子轉移守恒可知生成的NO物質的量為

0.225mol×2

3

=0.15mol，若為標準狀況下，生成NO的體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，但NO不一定處于標準狀況，故A錯誤；
B．當生成的沉淀達到最大量時，溶液中溶質為NaNO₃，硝酸根守恒可知n（NaNO₃）=2n（硝酸銅+硝酸鎂）=0.225mol×2=0.45mol，由鈉離子守恒由n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.45mol，故此時氫氧化鈉溶液的體積為

0.45mol

6mol/L

=0.075L=75mL，故B正確；
C、鎂和銅的總的物質的量為0.225mol，假定全為鎂，質量為0.225mol×24g/mol=5.4g，若全為銅，質量為0.225mol×64g/mol=14.4g，所以參加反應的金屬的總質量（m）為5.4g＜m＜14.4g，故C錯誤；
D、根據氮元素守恒n（HNO₃）=2n（硝酸銅+硝酸鎂）+n（NO）=0.225mol×2+0.15mol=0.6mol，故D錯誤；
故選B．

點評：本題主要考查混合物有關計算，涉及鎂銅與硝酸反應、生成的鹽與氫氧化鈉反應，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．