Question

将Mg、Cu组成的2.64g混合物投入到100mL稀硝酸中完全溶解，并收集还原产物NO气体（还原产物只有一种）．然后向反应后的溶液中逐滴加入2mol?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．以下说法不正确的是（ ）

A．稀硝酸的浓度为1.9 mol/L
B．生成的NO在标况下的体积为0.896 L
C．a的值为15 mL
D．Cu的物质的量为0.02 mol

Answer 1

【答案】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=0.04mol，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，，故x=0.03mol，y=0.03mol，
A、原硝酸的物质的量为n（NaNO₃）+n（NO）之和，根据c=计算；
B、根据V=nVm计算生成NO体积；
C、根据Cu、Mg的物质的量可知，铜离子、镁离子消耗的氢氧根离子的物质的量，进而计算消耗的氢氧化钠的体积，沉淀量最大时消耗的体积减去铜离子、镁离子消耗的氢氧化钠的体积为a的值；
D、根据方程式计算可得Cu的物质的量．
解答：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=0.04mol，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，，故x=0.03mol，y=0.03mol，
A、原硝酸的物质的量为n（NaNO₃）+n（NO）=n（NaOH）+n（NO）=0.075L×2mol?L^-1+0.04mol=0.15mol，故原硝酸的物质的量浓度为=1.9mol/L，故A正确；
B、生成NO的物质的量为0.04mol，标准状况下体积为0.04mol×22.4L/mol=0.896L，故B正确；
C、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=0.06L=60mL，故a=75-60=15，故C正确；
D、由上述分析可知，Cu的物质的量为0.03mol，故D错误；
故选D．
点评：以图象形式考查根据方程式的有关计算，清楚图象中反应过程，根据沉淀最大值时判断金属提供的电子是关键，综合考查学生的分析、思维能力．