Question

7.6克銅鎂合金完全溶解于250mL密度為1.4g/mL、質量分數(shù)為63%的濃硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合氣體5.6L（標準狀況），向反應后的溶液中加入1.0mol/L的KOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到12.7克沉淀．下列說法不正確的是（　　）

• A、該濃硝酸的物質的量濃度是14.0mol/L
• B、得到12.7克沉淀時，加入的KOH溶液的體積是3.2L
• C、該合金中銅與鎂的物質的量之比是1：2
• D、NO₂和N₂O₄的混合氣體中，N₂O₄的體積分數(shù)是20%

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：密度為1.4g/mL、質量分數(shù)為63%，根據(jù)c=

1000ρw

M

計算出該濃硝酸的物質的量濃度；
金屬離子全部沉淀時，得到12.7沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，沉淀質量可以看作是金屬與氫氧根離子的質量之和，則沉淀中氫氧根離子的質量為：12.7g-7.6g=5.1g，根據(jù)n=

m

M

計算出氫氧根離子的物質的量；
根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質的量等于氫氧根離子的物質的量，設銅、鎂合金中Cu、Mg的物質的量分別為xmol、ymol，然后根據(jù)總質量、電子守恒列式計算出銅、鎂的物質的量；
NO₂和N₂O₄混合氣體的物質的量為：

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，設二氧化氮的物質的量為xmol，則四氧化二氮的物質的量為（0.05-x）mol，根據(jù)電子轉移守恒列式計算出二氧化氮、四氧化二氮的物質的量；
根據(jù)鉀離子守恒可知，氫氧化鉀的物質的量等于反應后溶液中硝酸鉀的物質的量，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鉀的物質的量為：0.25L×14mol/L-0.2mol-0.05mol×2=3.2mol，
根據(jù)以上分析對各選項進行解答．

解答： 解：金屬離子全部沉淀時，得到12.7g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，沉淀質量可以看作是金屬與氫氧根離子的質量之和，則沉淀中氫氧根離子的質量為：12.7g-7.6g=5.1g，根據(jù)氫氧根離子的物質的量為：n（OH^-）=

5.1g

17g/mol

=0.3mol；
根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質的量等于氫氧根離子的物質的量，設銅、鎂合金中Cu、Mg的物質的量分別為xmol、ymol，則：

2x+2y=0.3 64x+24y=7.6

，解得x=0.1，y=0.05；
密度為1.4g/mL、質量分數(shù)為63%，故該濃硝酸的物質的量濃度為：

1000×1.4×63%

63

mol/L=14mol/L；
NO₂和N₂O₄混合氣體的物質的量為：

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，設二氧化氮的物質的量為xmol，則四氧化二氮的物質的量為（0.05-x）mol，根據(jù)電子轉移守恒可知，x×1+（0.25-x）×2×1=0.3，解得：x=0.2，則混合氣體中含有0.2molNO₂，含有0.05molN₂O₄；
根據(jù)鉀離子守恒可知，氫氧化鉀的物質的量等于反應后溶液中硝酸鉀的物質的量，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鉀的物質的量為：0.25L×14mol/L-0.2mol-0.05mol×2=3.2mol，
A．該濃硝酸的物質的量濃度為：

1000×1.4×63%

63

mol/L=14mol/L，故A正確；
B．根據(jù)分析可知，加入氫氧化鉀的物質的量為3.2mol，則消耗氫氧化鉀溶液的體積為：

3.2mol

1mol/L

=3.2L，故B正確；
C．合金中含有0.1mol銅、0.05mol鎂，則該合金中銅與鎂的物質的量之比為：0.1mol：0.05mol=2：1，故C錯誤；
D．根據(jù)計算可知，混合氣體中含有0.2molNO₂，含有0.05molN₂O₄，則混合氣體中N₂O₄的體積分數(shù)為：

0.05mol×22.4L/mol

(0.2+0.05)mol×22.4L/mol

×100%=20%，故D正確；
故選C．

點評：本題考查了有關混合物反應的計算，題目難度較大，理解反應發(fā)生的過程是關鍵，是對學生綜合能力的考查，注意根據(jù)守恒思想進行的解答，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學計算能力．