1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀.下列说法不正确的是(  )A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1B. 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/LC. NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%D. 得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL

问题描述:

1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/L NaOH溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀.下列说法不正确的是(  )
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1
B. 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L
C. NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D. 得到2.54 g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是600 mL

A、金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g-1.52g=1.02g,氢氧根的物质的量为

1.02g
17g/mol
=0.06mol,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,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则:
2x+2y=0.06
64x+24y=1.52
,解得x=0.02,y=0.01,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.01mol=2:1,故A正确;
B、该浓硝酸密度为1.40g/mL、质量分数为63%,故该浓硝酸的物质的量浓度为
1000×1.4×63%
63
mol/L=14mol/L,故B正确;
C、NO2和N2O4混合气体的物质的量为
1.12L
22.4L/mol
=0.05mol,令二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.05-a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.05-a)×2×1=0.06,解得a=0.04,故NO2的体积分数是
0.04mol
0.05mol
×100%=80%,故C正确;
D、根据钠离子守恒可知,氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量,根据氮元素守恒可知,硝酸钠的物质的量为0.05L×14mol/L-0.04mol-(0.05-0.04)×2=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为
0.64mol
1mol/L
=0.64L=640mL,故D错误;
故选D.
答案解析:A、金属离子全部沉淀时,得到2.54g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为2.54g-1.52g=1.02g,根据n=
m
M
计算氢氧根的物质的量,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,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,根据提供的电子物质的量与二者质量之和列方程计算x、y的值,据此解答;
B、根据c=
1000ρω
M
计算该浓硝酸的物质的量浓度;
C、根据n=
V
Vm
计算NO2和N2O4混合气体的物质的量,令二氧化氮的物质的量为amol,根据电子转移列放出计算,进而计算二氧化氮的体积分数;
D、根据钠离子守恒可知,氢氧化钠的物质的量等于反应后溶液中硝酸钠的物质的量,根据氮元素守恒计算硝酸钠的物质的量,再根据V=
n
c
计算需要氢氧化钠溶液的体积.
考试点:有关混合物反应的计算;硝酸的化学性质.
知识点: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是关键,是对学生综合能力的考查,注意根据守恒思想进行的解答.