Question

在100mL密度为1.2g/mL稀硝酸中，加入一定量的镁和铜组成的混合物，充分反应后金属完全溶解（假设还原产物只有NO），向反应后溶液中加入3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀质量比原金属质量增加5.1g。则下列叙述不正确是

A.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为2.24L（标准状况）

B.当生成沉淀的量最多时，消耗NaOH溶液体积最小为100mL

C.原稀硝酸的物质的量浓度一定为4 mol/L

D.参加反应金属总质量（m）为9.6g＞m＞3.6g

Answer

C

【解析】

硝酸与镁和铜组成的混合物发生反应，金属失去电子变为Mg2+、Cu2+，硝酸得到电子变为NO。金属失去电子的物质的量与硝酸变为NO得到的电子的物质的量相等。向含有金属阳离子的溶液中加入NaOH溶液，产生Cu(OH)2、Mg(OH)2；结合的OH-的物质的量与金属失去电子的物质的量相等。

A．n(OH-)=5.1g÷17g/mol=0.3mol，根据电子守恒可得V(NO)=(0.3mol÷3)×22.4L=2.24L，正确；

B．当生成沉淀的量最多时，溶液为NaNO3溶液。若硝酸与金属恰好完全反应，则NaOH 的物质的量与金属阳离子结合的OH-的物质的量相等。n(NaOH)= n(OH-)=0.3mol，V(NaOH)= 0.3mol÷3mol/L =0.1L=100ml，若硝酸与金属反应时过量，则消耗NaOH溶液体积大于100mL，故最小值是100ml，正确；

C．根据元素守恒可知，硝酸反应后变为Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、NO。溶液中的NO3-的物质的量等于OH-的物质的量。n(HNO3)=0.3mol+(0.3mol÷3)=0.4mol，若硝酸过量，则溶液中还存在HNO3.硝酸的物质的量大于0.4mol，则原稀硝酸的物质的量浓度大于等于0.4mol÷0.1L=4 mol/L，错误；

D．若金属完全是Mg，则金属的质量是(0.3mol÷2)×24g/mol=3.6g；若金属完全是Mcu，则金属的质量是(0.3mol÷2)×64g/mol=9.6g。所以参加反应金属总质量（m）为9.6g＞m＞3.6g，正确。