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18.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人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.则下列叙述中不正确的是(  )
A.当生成的沉淀量达到最大时,消耗NaOH溶液的体积V≥100 mL
B.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
C.参加反应的金属的总质量为9.6 g>m>3.6 g
D.当金属全部溶解时收集到NO气体的体积一定为2.24 L

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(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO32+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(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:$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为0.15mol,
A.加入的氢氧化钠可能中和未反应的硝酸;
B.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=$\frac{8}{3}$n(金属);
C.利用极限法假定全为镁、全为铜计算判断;
D.根据电子转移守恒计算NO物质的量,结合气体不一定是标准状况判断.

解答 解: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(NO32+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO3 (稀)=3Cu(NO32+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(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:$\frac{5.1g}{17g/mol}$=0.3mol,根据电子转移守恒,则镁和铜的总的物质的量为0.15mol,
A.若硝酸无剩余,则参加反应氢氧化钠的物质的量等于0.3mol,需要氢氧化钠溶液体积=$\frac{0.3mol}{3mol/L}$=0.1L=100mL,硝酸若有剩余,消耗的氢氧化钠溶液体积大于100mL,故A正确;
B.根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=$\frac{8}{3}$n(金属)=0.15mol×$\frac{8}{3}$=0.4mol,故B正确;
C.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C正确;
D.镁和铜的总的物质的量为0.15mol,根据电子转移守恒可知生成的NO物质的量为:$\frac{0.15mol×2}{3}$=0.1mol,若为标准状况下,生成NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,但NO不一定处于标准状况,收集到NO气体的体积不一定为2.24L,故D错误;
故选D.

点评 本题主要考查混合物有关计算,题目难度中等,试题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,是一道考查能力的好题,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列说法正确的是(  )
A.葡萄糖能水解成乙醇和二氧化碳
B.氨基乙酸、甲醛、乙二醇均可自身或与其他物质发生聚合反应
C.苯酚能跟碳酸钠溶液反应,则苯酚的酸性比碳酸强
D.实验室用溴乙烷在浓硫酸存在并加热条件下制备乙烯

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列物质属于纯净物的是(  )
①水玻璃    ②水泥   ③玻璃   ④漂白粉   ⑤胆矾   ⑥氨水   ⑦液氨.
A.①④B.⑤⑦C.①⑤⑥D.①⑤

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列操作能达成实验目的是(  )
A.溴乙烷与氢氧化钠溶液共煮后,加入硝酸银检验Br-
B.用CuSO4溶液除去由电石和饱和食盐水反应生成的乙炔气体中的杂质
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13.丁烷催化裂解生成烷烃和烯烃,可按下列两种方式进行:C4H10→C2H4+C2H6;C4H10→CH4+C3H6某化学兴趣小组为了测定丁烷裂解气中CH4和C2H6的比例关系,设计实验如下图所示:

如图连接好装置后,需进行的操作有:①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等…
注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O;Al2O3是烷烃裂解的催化剂;G后面装置已省略.
(1)这三步操作的先后顺序是②③①(填序号)
(2)简要叙述证明空气已排尽的操作方法打开K,使丁烷气依次流经各装置,在装置G的末端收集一小试管气体堵住管口,靠近火焰,松开手指,若没有爆鸣声,则空气排尽.
(3)假定丁烷完全裂解,且流经各装置中的气体能完全反应.当装置E和F的总质量比反应前增加了0.7g,G装置中固体质量比反应前减少了1.76g,则在丁烷的裂解产物中CH4和C2H6的物质的量之比n(CH4):n(C2H6)=1:1.
(4)若对实验后E装置中的混合物再按以下流程进行实验:

①分离操作I、Ⅱ的名称分别是:I、分液,Ⅱ、蒸馏.
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列实验装置或实验操作能达到相应实验目的是(  )
A.
验证酸性:H2CO3>H2SiO3
B.
实验室制取氨气
C.
证明石蜡油分解生成的气体是乙烯
D.
比较不同催化剂对反应速率的影响

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.分子式为C7H16,分子中含有三个甲基(-CH3)的同分异构体的数目是(  )
A.5B.4C.3D.2

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

18.恒温恒压下,向5L的2个密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0,分别选择催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ开始反应,达到平衡状态M,SO2转化率随时间变化如图1所示.

 (1)下列示意图2正确且能说明反应达到平衡状态的是CD
(2)使用催化剂Ⅰ时,反应在10h内的平均反应速率:v(O2)=0.008mol•(L•h)-1达到平衡M时,比较两个容器中的正反应速率:催化剂Ⅰ< 催化剂Ⅱ(填“>”或“<”或“=”).
(3)达到平衡M时,SO2的体积分数是40%,平衡常数K=10.若升高温度,K值会减小(填增大、减小、不变)
(4)上述可逆反应达到平衡M后,将容器的体积固定,进行如下操作.
①若向容器中通入0.5molSO2和0.5molSO3,平衡将向逆向移动(填“正向”或“逆向”或“不移动”),达到平衡时得到O2的浓度为amol/L.
②若向容器中通入0.4molSO2和0.6molSO3,达到平衡时得到O2的浓度为bmol/L,则a< b(填“>”或“<”或“=”或“无法确定”).

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19.下列鉴别方法不可行的是(  )
A.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、甲苯和环己烯
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C.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
D.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯

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