向m g镁、铜合金中加入稀硝酸溶液至合金恰好完全溶解(设硝酸的还原产物只有NO),向所得溶液中加入物质的量浓度为2mol/L的NaOH溶液至沉淀达到最大值,产生沉淀的质量为(m+n)g,则下列有关叙述中不正确的是(  )A. 若n=5.1,则m的值可能为9.8B. 若n=5.1,则参加反应的硝酸的物质的量为0.4 molC. 若n=5.1,则加入的NaOH溶液的体积为150 mLD. 若n=5.1,则被还原的硝酸的物质的量为0.1 mol

问题描述:

向m g镁、铜合金中加入稀硝酸溶液至合金恰好完全溶解(设硝酸的还原产物只有NO),向所得溶液中加入物质的量浓度为2mol/L的NaOH溶液至沉淀达到最大值,产生沉淀的质量为(m+n)g,则下列有关叙述中不正确的是(  )
A. 若n=5.1,则m的值可能为9.8
B. 若n=5.1,则参加反应的硝酸的物质的量为0.4 mol
C. 若n=5.1,则加入的NaOH溶液的体积为150 mL
D. 若n=5.1,则被还原的硝酸的物质的量为0.1 mol

mg镁、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(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+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(NO32+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO32+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
=0.3mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为
0.3mol
2
=0.15mol,生成NO为
0.3mol
5−2
=0.1mol,
A.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A错误;
B.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=
8
3
n(金属)=
8
3
×0.15mol=0.4mol,故B正确;
C.加入的氢氧化钠恰好与硝酸镁、硝酸铜反应,由上述分析可知,加入的NaOH为0.15mol×2=0.3mol,故加入NaO溶液的体积为
0.3mol
2mol/L
=0.15L=150mL,故C正确;
D.被还原的硝酸生成NO,根据氮元素守恒可知,被还原的硝酸的物质的量等于NO的物质的量,即被还原硝酸的物质的量为0.1mol,故D正确;
故选:A.
答案解析:mg镁、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(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O;
向反应后的溶液中加入2mol/L NaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg(NO32+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaNO3、Cu(NO32+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
=0.3mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为0.15mol,生成NO为0.1mol,
A.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;
B.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=
8
3
n(金属);
C.根据V=
n
c
计算加入的氢氧化钠溶液的体积;
D.被还原的硝酸生成NO,故氮元素守恒计算被还原的硝酸.
考试点:有关混合物反应的计算.
知识点:本题主要考查混合物有关计算,侧重考查电子转移守恒、质量守恒等综合运用和解决复杂问题的能力,是一道不错的能力考查题目,难度中等,B选项也可以利用氮原子守恒计算硝酸的物质的量.