Question

将一定质量的镁铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L^－1 NaOH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5.1 g，则下列有关叙述中正确的是

A．加入合金的质量不可能为5 g

B．参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol

C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mL

D．溶解合金时收集到NO气体的体积在标准状况下约为2.24 L

Answer

D

【解析】

试题分析：A．根据反应方程式Mg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3可知，镁和铜的总的物质的量为铜离子物质的量的一半，即0.3mol/2=0.15mol，假定全为镁，金属质量为0.15mol×24g/mol=3.6g，若全为铜，金属质量为：0.15mol×64g/mol=9.6g，所以参加反应的金属的总质量（m）范围为：3.6g＜m＜9.6g，则金属质量可能为5g，故A错误；B．根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=8/3n(金属)=8/3×0.15mol=0.4mol，故B错误；C．反应消耗氢氧化钠的物质的量为：n(NaOH)=n(OH-)=0.3mol，则加入的氢氧化钠溶液的体积为：V=0.3mol÷3mol/L=0.1L=100mL，故C错误；D．金属的物质的量为0.15mol，完全反应失去0.15mol×2=0.3mol电子，根据电子转移守恒，生成一氧化氮的物质的量为：n(NO)=0.3mol÷(5-2)=0.1mol，标准状况下0.1molNO的体积为2.24L，故D正确；故选D。

【考点定位】考查混合物有关计算

【名师点晴】涉及镁铜与硝酸反应、生成的盐与氢氧化钠反应，侧重于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的考查；具体分析：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-1 =0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol；据此分析解题。