Question

【題目】1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40gmL﹣1、質量分數為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體 1 120mL（標準狀況），向反應后的溶液中加入1.0molL﹣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2.54 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是640 mL

B. 該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14.0 molL﹣1

C. NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數是80%

D. 該合金中銅與鎂的物質的量之比是1：2

Answer 1

【答案】D

【解析】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1.02g/17g·mol－1=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；

NO2和N2O4混合氣體的物質的量為1.12L/22.4L·mol－1=0.05mol，令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和N2O4 的物質的量之比=0.04mol：（0.05mol-0.04mol）=4：1；該濃硝酸密度為1.40g·mL－1、質量分數為63%，故該濃硝酸的物質的量濃度為 =14mol·L－1。

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－1-0.04mol－（0.05mol-0.04mol）×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0.64mo/1mol·L－1=0.64L=640mL，故A正確；B、該濃硝酸密度為1.40g·mL－1、質量分數為63%，故該濃硝酸的物質的量濃度為 =14mol·L－1，故B正確；C、NO2的體積分數是4/(4+1)×100%=80%，故C正確；D、合金中銅與鎂的物質的量之比是0.02mol：0.01mol=2：1，故D錯誤；故選D。