Question

3.04g铜镁合金完全溶解于100mL密度为1.40g?mL^-1、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合气体2240mL（标准状况），向反应后的溶液中加入2.00mol?L^-1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到5.08g沉淀．下列说法不正确的是（　　）

• A、得到5.08g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL
• B、该合金中铜与镁的物质的量之比是2：l
• C、该浓硝酸中HNO₃的物质的量浓度是14.0 mol?L^-1
• D、NO₂和N₂O₄的混合气体中，NO₂的体积分数是80%

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：金属离子全部沉淀时，得到5.08g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，则沉淀中氢氧根离子的质量为：5.08g-3.04g=2.04g，氢氧根离子的物质的量为

2.04g

17g/mol

=0.12mol，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则：2x+2y=0.12、64x+24y=3.04，解得：x=0.04，y=0.02；
密度为1.40g?mL^-1、质量分数为63%的浓硝酸的物质的量浓度为：c=

1000ρω

M

=

1000×1.40×63%

63

mol/L=14.0mol/L，100mL该硝酸中含有硝酸的物质的量为：14.0mol/L×0.1L=1.4mol，
A．反应后溶质为硝酸钠，根据氮元素守恒计算硝酸钠的物质的量，根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃），再根据V=

n

c

计算需要氢氧化钠溶液的体积；
B．根据以上分析计算出铜与镁的物质的量之比；
C．根据以上计算结果进行判断；
D．根据n=

V

Vm

计算NO₂和N₂O₄混合气体的物质的量，设二氧化氮的物质的量为amol，根据电子转移列方程计算．

解答： 解：金属离子全部沉淀时，得到5.08g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，则沉淀中氢氧根离子的质量为：5.08g-3.04g=2.04g，氢氧根离子的物质的量为

2.04g

17g/mol

=0.12mol，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量，设铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则：2x+2y=0.12、64x+24y=3.04，解得：x=0.04，y=0.02，故合金中Cu与Mg的物质的量之比是0.04mol：0.02mol=2：1，
密度为1.40g?mL^-1、质量分数为63%的浓硝酸的物质的量浓度为：c=

1000ρω

M

=

1000×1.40×63%

63

mol/L=14.0mol/L，100mL该硝酸中含有硝酸的物质的量为：14.0mol/L×0.1L=1.4mol，
A．反应后溶质为硝酸钠，根据氮元素守恒可知，硝酸钠的物质的量为：1.4mol-0.08mol-0.02mol×2=1.28mol，故需要氢氧化钠溶液的体积为：

1.28mol

2mol/L

=0.64L=640mL，故A错误；
B．根据分析可知，合金中Cu与Mg的物质的量之比是0.04mol：0.02mol=2：1，故B正确；
C．密度为1.40g?mL^-1、质量分数为63%的浓硝酸的物质的量浓度为：c=

1000ρω

M

=

1000×1.40×63%

63

mol/L=14.0mol/L，故C正确；
D．NO₂和N₂O₄混合气体的物质的量为：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，设二氧化氮的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.1-a）mol，根据电子转移守恒可知，a×1+（0.1-a）×2×1=0.12，解得a=0.08，NO₂的体积分数为：

0.08mol

0.1mol

×100%=80%，故D正确；
故选A．

点评：本题考查混合物的有关计算，难度中等，理解反应发生的过程为解答关键，是对学生综合能力的考查，注意根据守恒思想在化学计算中的应用方法．