Question

16．7.5g鎂鋁合金完全溶解于100mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中得到NO₂和NO的混合氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入3.0mol/LNaOH溶液，當(dāng)金屬離子恰好完全沉淀時，得到19.4g沉淀，下列說法不正確的是（　　）

• A． 該合金中鋁與鎂的物質(zhì)的量之比是2：1
• B． 該濃硝酸中HNO₃的物質(zhì)的量濃度是14.0mol/L
• C． NO₂和NO的混合氣體中，NO的體積分?jǐn)?shù)是20%
• D． 得到19.4g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是300mL

Answer 1

分析 金屬離子全部沉淀時，得到19.4g沉淀為氫氧化鋁、氫氧化鎂，則沉淀中氫氧根離子的質(zhì)量為：19.4g-7.5g=11.9g，氫氧根離子的物質(zhì)的量為$\frac{11.9g}{17g/mol}$=0.7mol，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，設(shè)銅、鎂合金中Al、Mg的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：3x+2y=0.7、27x+24y=7.5，解得：x=0.1，y=0.2；
密度為1.40g•mL^-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{100ρw}{M}$=$\frac{1000×1.40×63%}{63}$mol/L=14.0mol/L，100mL該硝酸中含有硝酸的物質(zhì)的量為：14.0mol/L×0.1L=1.4mol，
A．根據(jù)以上分析計(jì)算出鋁與鎂的物質(zhì)的量之比；
B．根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷；
C．根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$計(jì)算NO₂和NO混合氣體的物質(zhì)的量，設(shè)NO的物質(zhì)的量為amol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移列方程計(jì)算；
D．反應(yīng)后溶質(zhì)為硝酸鈉，根據(jù)氮元素守恒計(jì)算硝酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃），再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計(jì)算需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積．

解答 解：金屬離子全部沉淀時，得到19.4g沉淀為氫氧化鋁、氫氧化鎂，則沉淀中氫氧根離子的質(zhì)量為：19.4g-7.5g=11.9g，氫氧根離子的物質(zhì)的量為$\frac{11.9g}{17g/mol}$=0.7mol，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，設(shè)銅、鎂合金中Al、Mg的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：3x+2y=0.7、27x+24y=7.5，解得：x=0.1，y=0.2；
密度為1.40g•mL^-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{100ρw}{M}$=$\frac{1000×1.40×63%}{63}$mol/L=14.0mol/L，100mL該硝酸中含有硝酸的物質(zhì)的量為：14.0mol/L×0.1L=1.4mol，
A．根據(jù)分析可知，合金中Al與Mg的物質(zhì)的量之比是0.1mol：0.2mol=1：2，故A錯誤；
B．密度為1.40g•mL^-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸的物質(zhì)的量濃度為：c=$\frac{100ρw}{M}$=$\frac{1000×1.40×63%}{63}$mol/L=14.0mol/L，故B正確；
C．NO₂和NO混合氣體的物質(zhì)的量為：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，設(shè)NO的物質(zhì)的量為amol，則NO₂的物質(zhì)的量為（0.5-a）mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，a×3+（0.5-a）×1=0.7，解得a=0.1，NO的體積分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.1mol}{0.5mol}×100%$=20%，故C正確；
D．反應(yīng)后溶質(zhì)為硝酸鈉，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質(zhì)的量為：1.4mol-0.1mol-0.4mol=0.9mol，故需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積為：$\frac{0.9mol}{3mol/L}$=0.30L=300mL，故D正確；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，難度中等，理解反應(yīng)發(fā)生的過程為解答關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，注意根據(jù)守恒思想在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法．