有关铜镁合金的典型计算题赏析

本文格式为Word版，下载可任意编辑——有关铜镁合金的典型计算题赏析华炜

一、计算合金的质量

例1wg铜镁合金完全溶于一定浓度的浓HNO3中，反应中HNO3被还原，只产生17.92LNO2和1.344LN2O4（均已换算为标准状况），在反应后的溶液中参与足量的烧碱溶液，生成34.04g沉淀。则w的数值为（

）。

A.16.28B.18.00C.18.40D.18.88

解析由题意可知，n（NO2）=17.92L÷22.4L·mol-1=0.8mol，n（N2O4）=1.344L÷22.4L·mol-1=0.06mol;因HNO3+e-→NO2，2HNO3+2e-→N2O4，则HNO3生成NO2和N2O4得到电子的物质的量为0.8mol×1+0.06mol×2=0.92mol;根据氧化剂得到的电子数与还原剂失去的电子数守恒原则可知，金属失去电子的物质的量为0.92mol;根据电荷守恒原则可知，Cu2+和Mg2+生成沉淀需结合OH-的物质的量为0.92mol;根据质量守恒原则可知，生成沉淀的质量等于铜镁合金的质量与OH-的质量之和，即wg+0.92mol×17g·mol-1=34.04g，解得w=18.40。答案为C。

二、计算生成沉淀的质量

例2将铜镁合金ag投入到一定量的稀HNO3中，二者恰好反应完全，合金完全溶解并收集到标准状况下的NO1.792L，然后向反应液中参与3mol·L-1NaOH溶液80mL，金属阳离子恰好完全生成沉淀，则得到沉淀的质量为（

）。

A.（a+4.56）g

B.（a+4.08）g

C.（a+6.64）g

D.（a+8.68）g

解析根据质量守恒原则可知，当金属阳离子恰好完全生成沉淀时，生成沉淀的质量m（沉淀）=m（金属）+m（OH-）;而OH-的物质的量n（OH-）=3mol·L-1×0.08L=0.24mol，m（OH-）=0.24mol×17g·mol-1=4.08g;则m（沉淀）=ag+4.08g=（a+4.08）g。答案为B。

三、计算生成还原产物的体积

例3将8.00g铜镁合金投入某HNO3中，铜镁合金恰好完全溶解，生成NO和NO2混合气体，向所得溶液中参与6mol·L-1NaOH溶液100mL时，金属阳离子恰好完全生成沉淀，则在标准状况下生成的气体的体积可能为（

）。

A.3.36LB.4.48LC.8.96L

D.13.44L

解析因金属失去的电子数等于金属阳离子所带的正电荷数，等于金属阳离子生成沉淀结合OH-的数目，则金属失去电子的物质的量为6mol·L-1×0.1L=0.6mol;因HNO3+3e-→NO，HNO3+e-→NO2，根据得失电子守恒原子可知，硝酸生成NO和NO2混合气体得到电子的物质的量为0.6mol;若全部生成NO，则生成0.2molNO，其在标准状况下的体积为4.48L;若全部生成NO2，则生成0.6molNO2，其在标准状况下的体积为13.44L;而实际上生成NO和NO2混合气体，则其在标准状况下的体积在4.48L～13.44L之间。答案为C项。

四、通过计算确定还原产物的成分

例4将22.4g的Cu-Mg合金投入足量的某HNO3中，合金完全溶解，生成的气体R全部逸出，然后向反应后所得溶液中参与足量的氢氧化钠溶液，产生42.8g沉淀，则所得气体R的成分可能是（

）。

A.n（NO2）=0.6mol和n（NO）=0.6mol

B.n（NO2）=0.6mol和n（N2O4）=0.2mol

C.n（NO2）=0.4mol、n（NO）=0.2mol和n（N2O4）=0.1mol

D.n（NO）=1.2mol

解析反应中，Cu→Cu2+→Cu（OH）2，Mg→Mg2+→Mg（OH）2，由此可知固体增加的质量为OH-的质量，则Cu2+和Mg2+生成沉淀结合OH-的物质的量为n（OH-）=（42.8g-22.4g）÷17g·mol-1=1.2mol;从而可知，Cu和Mg失去电子的物质的量为1.2mol;因HNO3+e-→NO2，HNO3+3e-→NO，2HNO3+2e-→N2O4;对于A项，HNO3得到电子的物质的量为0.6mol+0.6mol×3=2.4mol≠1.2mol，A项错误;对于B项，HNO3得到电子的物质的量为0.6mol+0.1mol×2=0.8mol≠1.2mol，B项错误;对于C项，HNO3得到电子的物质的量为0.4mol+0.2mol×3+0.1mol×2=1.2mol，C項正确;对于D项，HNO3得到电子的物质的量为1.2mol×3=3.6mol≠1.2mol，D项错误。答案为C。

五、有关综合计算

例5将一定量的Cu-Mg合金参与稀HNO3中，二者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物只有NO，在反应后的溶液中参与3mol·L-1氢氧化钠溶液至沉淀完全，已知生成沉淀的质量比原合金的质量多5.1g，则以下表达中正确的是（

）。

A.参与Cu-Mg合金的质量可能为9.6g

B.沉淀完全时消耗氢氧化钠溶液的体积为150mL

C.加入反应的硝酸的物质的量为0.4mol

D.溶解合金时产生NO气体的体积为0.224L（标准状况）

解析生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则金属离子生成沉淀消耗OH-的质量为5.1g，即消耗OH-的物质的量为5.1g÷17g·mol-1=0.3mol;因金属离子结合OH-的物质的量与反应中金属失去电子的物质的量相等，则金属失去电子的物质的量为0.3mol;因HNO3+3e-→NO↑，根据得失电子守恒原则可知，HNO3得到电子的物质的量为0.3mol，则生成NO的物质的量为0.1mol，其在标准状况下的体积为2.24L，D项错误。因金属失去电子的物质的量为0.3mol，则金属离子带0.3mol正电荷，根据电荷守恒原则可知，金属离子与0.3molNO-3结合生成硝酸盐;根据氮原子的物质的量守恒原则可知，加入反应的HNO3的物质的量为0.3mol+0.1mol=0.4mol，C项正确。因沉淀完全时消耗0.3molNaOH，则消耗NaOH溶液的体积为0.3mol÷3mol·L-1=0.1L=100mL，B项错误。因镁、铜失去电子均生成正二价金属离子，而镁、铜共失去0.3mol电子，则镁、铜的物质的量为0.15mol，若全是镁，其质量为0.15mol×24g·mol-1=3.6g;若全是铜，其质量为0.15mol×64g·mol-1=9.6g;而事实上是