Question

【题目】将Mg、Cu组成的2.64 g混合物投入到100 mL稀硝酸中完全溶解，并收集还原产物NO气体（假设还原产物只有一种）。然后向反应后的溶液中逐滴加入2 mol·L-1NaOH溶液，下图是生成沉淀的质量与滴入NaOH溶液体积间的关系图。

（1）生成的NO在标况下的体积为___________L。

（2）Cu的物质的量为_________mol。

（3）稀硝酸的浓度为___________mol/L。

（4）a的值为_________。

Answer 1

【答案】 0.896 0.03 1.9 15mL

【解析】分析：由图可知，滴加氢氧化钠溶液，开始没有沉淀生成，故硝酸有剩余，加入75mL氢氧化钠溶液，沉淀为最大值，此时溶液中溶质为NaNO3，沉淀的质量为4.68g，故沉淀含有氢氧根离子的质量为4.68g-2.64g=2.04g，物质的量为0.12mol，根据电荷守恒可计算金属提供的物质的量，根据电子转移守恒可计算生成NO的物质的量，根据质量守恒计算金属的质量，最后结合问题分析解答。

详解：由图可知，滴加氢氧化钠溶液，开始没有沉淀生成，故硝酸有剩余，加入75mL氢氧化钠溶液，沉淀为最大值，此时溶液中溶质为NaNO3，沉淀的质量为4.68g，故沉淀含有氢氧根离子的质量为4.68g-2.64g=2.04g，物质的量为0.12mol，根据电荷守恒可知，金属提供的物质的量为0.12mol，根据电子转移守恒可知，生成NO的物质的量为0.12mol÷(52)=0.04mol。令金属中Mg的物质的量为xmol，Cu的物质的量为ymol，根据二者质量之和与提供的电子可知，2x+2y＝0.12、24x+64y＝2.64，解得x=0.03，y=0.03，则

（1）根据以上分析可知生成的NO在标况下的体积为0.04mol×22.4L/mol＝0.896L。

（2）根据以上分析可知Cu的物质的量为0.03mol。

（3）根据原子守恒可知原硝酸的物质的量为n（NaNO3）+n（NO）=n（NaOH）+n（NO）=0.075L×2mol/L+0.04mol=0.19mol，故原硝酸的物质的量浓度为0.19mol÷0.1L=1.9mol/L；

（4）金属混合物中Cu、Mg的物质的量都为0.03mol，利用元素守恒可知，铜离子、镁离子消耗的氢氧根离子的物质的量为0.06mol×2=0.12mol，消耗的氢氧化钠的体积为0.12mol÷2mol/L=0.06L=60mL，故a=75-60=15。