Question

将一定量的镁和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只有NO）．向反应后的溶液中加入3mol/L 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 5.1g．下列叙述不正确的是（　　）

A. 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

B. 参加反应的金属的总质量 3.6g＜m＜9.6 g

C. 当生成的沉淀量达到最大时，消耗NaOH溶液的体积V=100mL

D. 当金属全部溶解时收集到NO气体的体积在标况下为 2.24L

Answer

C

【解析】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=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．根据方程式可知参加反应的n反应（HNO3）=n（金属）=0.15mol×=0.4mol，故A正确；B．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B正确；C．若硝酸无剩余，则参加反应氢氧化钠的物质的量为0.3mol，需要氢氧化钠溶液体积为：=0.1L=100mL，硝酸若有剩余，消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL，所以V≥100mL，故C错误；D．根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为=0.1mol，标准状况下，生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故D正确；故选C。

点睛：考查混合物有关计算，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；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 =0.3mol，根据电子转移守恒，则镁和铜的总的物质的量为0.15mol。