Question

6．將mg銅粉和鎂粉的混合物分成兩等份，其中一份加入100mL的稀硝酸中并加熱，固體和硝酸恰好完全反應，反應前后溶液體積變化忽略不計，反應產生NO、NO₂（不考慮N₂O₄的影響）混合氣體4.48L（標準狀況下）；將另一份在空氣中充分加熱至恒重，稱得固體質量增加3.2g．下列有關說法中正確的是（　　）

• A． 無法確定硝酸的濃度
• B． n（NO）：n（NO₂）=1：1
• C． 4.8＜m＜12.8
• D． 反應后c（NO${\;}_{3}^{-}$）=4mol/L

Answer 1

分析 標況下4.48LNO、NO₂的物質的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，將另一份在空氣中充分加熱至恒重，稱得固體質量增加3.2g，所以參加反應的氧氣的物質的量為：$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.2}\\{3n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.1×4}\end{array}\right.$，所以n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，固體和硝酸恰好完全反應，反應生成硝酸銅、硝酸鎂，根據N原子守恒，100mL該硝酸溶液中含有硝酸的物質的量為：0.1mol×2+0.2mol=0.4mol，根據c=$\frac{n}{V}$計算出硝酸的物質的量濃度；銅與鎂在空氣中加熱生成CuO、MgO，得到固體中含有氧元素的物質的量與金屬的物質的量相等，則得到固體的質量=金屬質量+氧元素質量，由此分析解答．

解答 解：標況下4.48LNO、NO₂的物質的量為：$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，將另一份在空氣中充分加熱至恒重，稱得固體質量增加3.2g，所以參加反應的氧氣的物質的量為：$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol，所以$\left\{\begin{array}{l}{n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.2}\\{3n（NO）+n（N{O}_{2}）=0.1×4}\end{array}\right.$，所以n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，固體和硝酸恰好完全反應，反應生成硝酸銅、硝酸鎂，根據N原子守恒，100mL該硝酸溶液中含有硝酸的物質的量為：0.1mol×2+0.2mol=0.4mol，
A、根據c=$\frac{n}{V}$=$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L，故A錯誤；
B、因為n（NO）=0.1mol；n（NO₂）=0.1mol，所以n（NO）：n（NO₂）=1：1，故B正確；
C、銅與鎂在空氣中加熱生成CuO、MgO，得到固體中含有氧元素的物質的量與金屬的物質的量相等，如果全部是鎂，m=0.2×24=4.8g，如果是銅，m=0.2×64=12.8，所以9.6＜m＜25.6，故C錯誤；
D、反應后溶液中硝酸根離子的物質的量為：$\frac{0.2×2}{0.1}$=4mol/L，故D正確；
故選BD．

點評 本題考查了混合物反應的計算，題目難度中等，明確發(fā)生反應實質為解答關鍵，注意掌握質量守恒定律、電子守恒在化學計算中的應用，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學計算能力．