Question

2．1.52g 銅鎂合金完全溶解于 50mL 密度為 1.40g/mL、質量分數(shù)為 63%的濃硝酸中，得到 NO₂ 和 N₂ O₄的混合氣體 1120  mL（標準狀況），向反應后的溶液中加入 1.0  mol/L NaOH 溶 液，當金屬離子全部沉淀時，得到 2.54g 沉淀．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 該合金中銅與鎂的物質的量之比是 2：1
• B． 該濃硝酸中 HNO₃ 的物質的量濃度是 14.0 mol/L
• C． NO₂ 和 N₂ O₄ 的混合氣體中，NO₂ 的體積分數(shù)是 80%
• D． 得到 2.54 g 沉淀時，加入 NaOH 溶液的體積是 600 mL

Answer 1

分析 A．金屬離子全部沉淀時，得到2.54g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質量為2.54g-1.52g=1.02g，根據n=$\frac{m}{M}$計算氫氧根的物質的量，根據電荷守恒可知，金屬提供的電子物質的量等于氫氧根的物質的量，設銅、鎂合金中Cu、Mg的物質的量分別為xmol、ymol，根據提供的電子物質的量與二者質量之和列方程計算x、y的值；
B．根據c=$\frac{1000ρω}{M}$計算濃硝酸的物質的量濃度；
C．根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算NO₂和N₂O₄混合氣體的物質的量，設二氧化氮的物質的量為amol，表示出四氧化二氮的物質的量，根據電子轉移守恒列方程計算；
D．根據n=cV可計算硝酸總物質的量，金屬離子全部沉淀時，反應后溶質為硝酸鈉，根據氮元素守恒計算硝酸鈉的物質的量，根據鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃），再根據V=$\frac{n}{c}$計算需要氫氧化鈉溶液的體積．

解答 解：A．金屬離子全部沉淀時，得到2.54g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質量為2.54g-1.52g=1.02g，氫氧根的物質的量為$\frac{1.02g}{17g/mol}$=0.06mol，根據電荷守恒可知，金屬提供的電子物質的量等于氫氧根的物質的量，令銅、鎂合金中Cu、Mg的物質的量分別為xmol、ymol，則：2x+2y=0.06、64x+24y=1.52，解得x=0.02，y=0.01，故合金中銅與鎂的物質的量之比是：2：1，故A正確；
B．該濃硝酸密度為1.40g/mL、質量分數(shù)為63%，則該濃硝酸的物質的量濃度為：$\frac{1000×1.4×63%}{63}$mol/L=14.0mol/L，故B正確；
C．標況下，NO₂和N₂O₄混合氣體的物質的量為：$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，設二氧化氮的物質的量為amol，則四氧化二氮的物質的量為（0.05-a）mol，根據電子轉移守恒可知，a×1+（0.05-a）×2×1=0.06，解得：a=0.04，NO₂的體積分數(shù)為$\frac{0.04mol}{0.05mol}$×100%=80%，故C正確；
D．金屬離子全部沉淀時，反應后溶質為硝酸鈉，根據氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質的量為0.05L×14mol/L-0.04mol-（0.05-0.04）mol×2=0.64mol，根據鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.64mol，故需要氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.64mol}{1mol/L}$=0.64L=640mL，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查混合物的有關計算，題目難度中等，理解反應發(fā)生的過程為解答關鍵，是對學生綜合能力的考查，注意掌握守恒思想在化學計算中的應用方法．