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，则下列有关叙述中不正确的是（  ）

A．溶解合金时收集到NO气体体积为2.24L（在标准状况）

B．加入合金的质量不可能为9.6g

C．沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150mL

D．参加反应的硝酸的物质的量为0.4mol

Answer

C

【解析】

试题分析：将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有剩余，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，最终溶液为NaNO3溶液，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，根据电荷守恒，转移电子物质的量等于氢氧根的物质的量，

A．根据电子转移守恒计算n（NO），但NO所处的状态不确定；

B．根据电子注意计算金属总物质的量，金属的总质量与金属的含量有关，假定全为镁、全为铜计算确定金属的质量范围；

C．根据守恒可知n（NaOH）=n（OH﹣），根据V=计算加入的氢氧化钠溶液的体积；

D．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=n（金属）．

【解析】
将一定量的镁和铜合金加入到稀HNO3中，二者恰好反应，金属、硝酸都没有剩余，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，最终溶液为NaNO3溶液，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，根据电荷守恒，转移电子物质的量等于氢氧根的物质的量，n（OH﹣）==0.3mol，

A．根据电子转移守恒，n（NO）==0.1mol，标准状况下0.1molNO的体积为：22.4L/mol×0.1mol=2.24L，故A正确；

B．根据电子转移守恒，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，加入合金的质量不可能为9.6g，故B正确；

C．根据守恒可知n（NaOH）=n（OH﹣）=0.3mol，加入的氢氧化钠溶液的体积==0.1L=100mL，故C错误；

D．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=n（金属）=×0.15mol=0.4mol，故D正确；

故选C．