Question

8．1.52g銅鎂合金完全溶解50mL密度為1.40g•ml^-1、質量分數為63%的濃硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合氣體1120mL（標準狀況），向反應后的溶液中加入1.0mol•L^-1NaOH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． 得到2.54g沉淀時，加入Na0H溶液的體積是600ml
• B． 該濃硝酸稀釋至100mL時，HNO₃的物質的量濃度是7mol•L^-1
• C． 該合金中鎂與銅的質量之比是3：16
• D． NO₂和N₂O₄的混合氣體中，N₂O₄的物質的量是0.01mol

Answer 1

分析 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，設銅、鎂合金中Cu、Mg的物質的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=0.06}\\{64x+24y=1.52}\end{array}\right.$，解得：x=0.02，y=0.01，
A．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；
B．根據c=$\frac{1000ρω}{M}$計算該濃硝酸的物質的量濃度，然后根據稀釋過程中溶質的物質的量不變計算出稀釋后硝酸溶液濃度；
C．根據分析計算出該合金中鎂與銅的質量之比；
D．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，根據電子轉移列方程計算．

解答 解：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，設銅、鎂合金中Cu、Mg的物質的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=0.06}\\{64x+24y=1.52}\end{array}\right.$，解得：x=0.02，y=0.01，
A．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）×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A錯誤；
B．該濃硝酸密度為1.40g/mL、質量分數為63%，故該濃硝酸的物質的量濃度為：$\frac{1000×1.4×63%}{63}$mol/L=14mol/L，將50mL該濃硝酸稀釋至100mL時，溶液濃度變為原先的一半，為7mol/L，故B正確
C．該合金中鎂與銅的物質的量之比=（24g/mol×0.01mol）：（64g/mol×0.02mol）=3：16，故C正確；
D．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，則四氧化二氮的物質的量為：0.05mol-0.04mol=0.01mol，故D正確；
故選A．

點評 本題考查混合物的有關計算、氧化還原反應的計算，題目難度中等，理解反應發生的過程是關鍵，是對學生綜合能力的考查，注意根據守恒思想進行的解答，試題培養了學生的分析能力及化學計算能力．