Question

将一定质量的镁、铝合金加入到一定浓度的硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物只有NO和NO₂，将产生的气体用排水集气法收集．得到0.1mol气体．然后向所得溶液中加入NaOH溶液至金属离子恰好沉淀完全．则下列有关叙述中正确的是（　　）

• A、加入合金的质量可能为3.2g
• B、参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol
• C、沉淀完全时消耗NaOH的物质的量为0.3mol
• D、还原产物的体积范围2.24L＜V_还原产物＜6.72L

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：常规题型,计算题

分析：二氧化氮与水反应方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，排水法收集到的0.1mol气体为NO，则金属反应中失去电子的物质的量为：0.1mol（5-2）=0.3mol，金属阳离子所带正电荷为0.3mol，所以消耗氢氧化钠的物质的量为0.3mol；当金属完全为铝时，金属具有最小质量，当完全为镁时金属具有最大质量，据此判断合金的质量范围；NO、二氧化氮组成不知，无法计算参加反应的硝酸的物质的量；没有告诉在标况下，无法计算气体体积．

解答： 解：二氧化氮与水反应方程式为：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，排水法收集到的0.1mol气体为NO，则金属反应中失去电子的物质的量为：0.1mol（5-2）=0.3mol，
A．当金属完全为铝时，金属的物质的量为：

0.3mol

3

=0.1mol，金属质量为：27g/mol×0.1mol=2.7g，当金属为镁是，金属的物质的量为0.15mol，金属的质量为：24g/mol×0.15mol=3.6g，所以合金的质量范围为：2.7g～3.6g，所以合金质量可以为3.2g，故A正确；
B．题中数据无法计算NO和NO₂的组成，则无法计算常见反应的硝酸的物质的量，故B错误；
C．反应中转移电子为0.3mol，则金属离子带有的正电荷为0.3mol，生成氢氧化铜、氢氧化镁沉淀消耗氢氧化钠的物质的量为0.3mol，故C正确；
D．没有告诉在标准状况下，不能使用标况下的气体摩尔体积计算生成气体的体积，故D错误；
故选AC．

点评：本题考查了有关混合物反应的计算，题目难度中等，明确金属失去电子与硝酸转化成最终生成的NO得到电子的物质的量相等为解答关键，注意电子守恒、质量守恒定律等知识在化学计算中的应用方法．