Question

将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物全部是NO）．向反应后的溶液中加入
3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列叙述中正确的是（　　）

• A、当生成沉淀达到最大量时，消耗NaOH溶液的体积为100mL
• B、当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为2.24L
• C、参加反应的金属的总质量一定是6.6g
• D、当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4mol

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,硝酸的化学性质

专题：计算题

分析：将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO₃中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO₃ （稀）=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O、3Cu+8HNO₃ （稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaNO₃、Cu（NO₃）₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaNO₃，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为

5.1g

17g/mol

=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol，
A．加入的氢氧化钠可能中和未反应的硝酸；
B．根据电子转移守恒计算NO物质的量，结合气体不一定是标准状况判断；
C．镁和铜的总的物质的量为0.15mol，金属的总质量与金属的含量有关；
D．根据方程式可知参加反应的n_反应（HNO₃）=

8

3

n（金属）．

解答： 解：将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀HNO₃中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO），发生反应：3Mg+8HNO₃ （稀）=3Mg（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；3Cu+8HNO₃ （稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
向反应后的溶液中加入过量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，发生反应：Mg（NO₃）₂+2NaOH=Mg（OH）₂↓+2NaNO₃；Cu（NO₃）₂+2NaOH=Cu（OH）₂↓+2NaNO₃，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g，氢氧根的物质的量为

5.1g

17g/mol

=0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol，
A．若硝酸无剩余，则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol，需要氢氧化钠溶液体积=

0.3mol

3mol/L

=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL，故A错误；
B．镁和铜的总的物质的量为0.15mol，根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为

0.15mol×2

3

=0.1mol，若为标准状况下，生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，但NO不一定处于标准状况，收集到NO气体的体积不一定为2.24L，故B错误；
C．镁和铜的总的物质的量为0.15mol，假定全为镁，质量为0.15mol×24g/mol=3.6g，若全为铜，质量为0.15mol×64g/mol=9.6g，所以参加反应的金属的总质量（m）为3.6g＜m＜9.6g，故C错误；
D．根据方程式可知参加反应的n_反应（HNO₃）=

8

3

n（金属）=0.15mol×

8

3

=0.4mol，故D正确，
故选D．

点评：本题主要考查混合物有关计算，涉及镁铜与硝酸反应、生成的盐与氢氧化钠反应，综合考查学生的得失电子守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力，是一道考查能力的好题，难度较大．