Question

17．向a g锌和铜的混合物中加入适量的稀硝酸，恰好完全反应，假定生成气体只有NO，其标准状况下的体积为b L．向反应后的溶液中加入c mol•L^-1氢氧化钠溶液V mL，使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀质量为d g．再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止，得到固体e  g．则下列关系不正确的是（　　）

• A． c=$\frac{3b}{0.0224V}$
• B． e=a+$\frac{8cV}{1000}$
• C． d=a+$\frac{17cV}{1000}$
• D． $\frac{82a}{65}$＜e＜$\frac{5a}{4}$

Answer 1

分析 根据题意利用反应过程中的变化进行分析计算，a g锌和铜的混合物中加入适量的稀硝酸全部反应生成标况下NO bL和硝酸锌、硝酸铜；向反应后的溶液中加入c mol/L氢氧化钠溶液V mL使金属离子刚好沉淀完全，得到的沉淀为氢氧化锌和氢氧化铜，质量为dg，固体灼烧得到氧化锌和氧化铜质量为eg，结合各步反应进行计算判断．

解答 解：反应化学方程式为：3Zn+8H⁺+2NO₃^-（稀）═3Zn²⁺+2NO↑+4H₂O、3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O、Cu²⁺+2OH^-=Cu（OH）₂↓、Zn²⁺+2OH^-=Zn（OH）₂↓；Zn（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnO+H₂O；Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O，
A．标况下bL一氧化氮的物质的量为：$\frac{bL}{22.4L/mol}$=$\frac{b}{22.4}$mol，金属离子恰好沉淀时消耗的氢氧根离子与金属与稀硝酸反应转移的电子的物质的量相等，则消耗氢氧化钠的物质的量为：$\frac{b}{22.4}$mol×3=$\frac{3b}{22.4}$mol，则氢氧化钠溶液的浓度为：$\frac{\frac{3b}{22.4}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{3b}{0.0224V}$mol/L，故A正确；
B．e为氧化锌、氧化铜的质量，则e为金属的质量+氧元素的质量，氧元素的物质的量是金属元素所带电荷物质的量的0.5倍，金属所带电荷与氢氧根离子的物质的量相等，则氧元素的物质的量为：cmol/L×0.001VL×$\frac{1}{2}$=$\frac{cV}{500}$mol，故氧化物的质量为：e=a+$\frac{cV}{500}$×16=a+$\frac{8cV}{1000}$，故B正确；
C．得到的氢氧化锌和氢氧化铜的质量等于混合金属的质量和与氢氧根离子的质量之和，即d=a+$\frac{17cV}{1000}$，故C正确；
D．氧化锌和氧化铜的质量可以按照极值方法计算，若mg全是锌，得到的氧化物为氧化锌，根据元素守恒，则质量为e=$\frac{a}{65}$×81=$\frac{81a}{65}$；若mg全是铜，得到的氧化物为氧化铜，根据元素守恒，则质量为e=$\frac{a}{64}$×80=$\frac{5}{4}$a；氧化锌和氧化铜的质量介于二者之间，即：$\frac{81a}{65}$＜e＜$\frac{5}{4}$a，故D错误；
故选D．

点评 本题考查混合物的计算，题目难度中等，侧重于物质的量应用于化学方程式的计算的考查，题目信息量较大，易错点为D，注意利用极值方法计算．