A.Na B.Mg C.Al D.Zn
解析:在标况下,氢气的物质的量是=0.25mol
因为平均摩尔电子质量(平均失去1mol电子时金属的质量==28g·mol-1
又因为Me(Na)=23g·mol-1,Me(Mg)=12g·mol-1,Me(Al)=9g·mol-1,
Me(Zn)=32.5g·mol-1,结合“平均”含义,D选项正确。
答案:D
【例题2】将等物质的量的镁和铝相混合,并将其分成四等分。分别加入足量的下列溶液中,充分反应后,放出氢气最多的是
A.3mol/LHCl溶液 B.4mol/LHNO 3溶液
C.8mol/LNaOH溶液 D.18mol/LH 2SO4溶液
解析:把镁和铝的相混合物加入到HNO 3和浓H2SO4中,都不能产生氢气;将其加入到NaOH溶液中只有Al与NaOH溶液反应产生氢气,而Mg与NaOH溶液不反应;加入到盐酸溶液中,Mg和AI都与盐酸反应产生氢气,所以放出氢气最多。因此A选项正确。
答案:A
点拨:本题中溶液的浓度不是计算的数据,而是判断“浓”或“稀”的标志,一般来说浓度在8mol/L以上的HCl、HNO 3、H2SO4溶液通常认为是浓溶液。解题时要注意,等物质的量的Al与足量的非氧化性酸或足量的可溶性强碱反应放出的氢气体积相同。金属与硝酸、浓硫酸反应一般不放出氢气,产生的是氮或硫的氧化物。而且铝、铁在常温下与浓硝酸、浓硫酸钝化,因此常温下可用铝或铁制容器盛放浓硝酸或浓硫酸。
【例题3】将5.6gCu、Mg合金投入到一定量的硝酸中,金属与硝酸恰好完全反应,共收集到标况下的混合气体(硝酸的还原产物为NO和NO 2)VL;若向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液,等金属元素全部沉淀后,再将沉淀过滤、洗涤、干燥后称量质量为10.7g,则收集到气体的体积V值可能是
A.2.24L B.4.48L C.6.72L D.7.84L
解析:得到的沉淀是Cu(OH) 2和Mg(OH)2的混合物,质量增加量其实就是结合的OH-的质量,因此n(OH-)==0.3mol,也就是说Cu、Mg的总物质的量为0.15mol,Cu、Mg共失去0.3mol电子,采用极值法计算:假设得到的气体全是NO:那么其体积是:0.1mol×22.4L/mol=2.24L;假设得到的气体全是NO2:那么其体积是:
0.3mol×22.4L/mol=6.72L;因为得到是混合气体,因此体积在二者之间,选项B正确。
答案:B
点拨:该题考查了我们金属与硝酸反应的原理,若根据方程式计算便误入歧途,应考虑到电子守恒,这样计算就简捷省时,因此我们平时要善于终结、积累,应学会解题的简便方法。
【例题4】某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50mLbmol·L-1的硝酸溶液中,加热后使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。下列说法正确的是
A.若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属又开始溶解
B.若金属全部溶解,则溶液中一定有Fe 3+
C.若金属全部溶解,且产生336mL气体(标况),则b=0.3
D.当溶液中金属离子只有Fe 3+、Cu2+时,则a与b的关系为b≥80y(1-a/3)
解析:本题主要考查铜、铁与硝酸反应及有关计算。若金属有剩余在溶液中存在NO 3-,滴入硫酸后,硫酸电离生成H+,在酸性条件下,NO3-具有氧化性,所以金属又开始溶解,A正确;若金属全部溶解,则溶液可能是Fe(NO3)2和Cu(NO3)2,溶液中不一定含有Fe3+,B错;若金属全部溶解,Fe可能全部生成Fe(NO3)2或Fe(NO3)3,也可能是Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的混合物,所以消耗硝酸的量不唯一,C错;当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,有
3Cu+8HNO 3===3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑
3 8
aymol aymol
Fe+4HNO 3===Fe(NO3)2+2H2O+NO↑
1 4
(1-a)ymol 4(1-a)ymol
求出反应所消耗的硝酸的物质的量=aymol+4(1-a)ymol=(4-a)ymol,
所以b最小为80y(1-a/3),D正确。
答案:D
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