Question

7.6克銅鎂合金完全溶解于250mL密度為1.4g/mL、質量分數為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的體積分數是20%

 

Answer 1

C

【解析】

試題分析：A．該濃硝酸的物質的量濃度是C=mol/L，正確；C.當金屬恰好形成沉淀時在溶液中物質是以KNO3的形式存在。由金屬變?yōu)榻饘贇溲趸锏某恋頃r，增加的質量就是OH-的質量，所以n(OH-)=(12.7g－7.6g)÷17g/mol=0.3mol。則n(e-)=0.3mol，由于銅鎂都是+2價的金屬，所以n(金屬)= 0.15mol，假設原混合物中Cu、Mg的物質的量分別是x、y，則x+y=0.15, 64x+24y=7.6,解得x=0.1mol，y=0.05mol,所以該合金中銅與鎂的物質的量之比是2：1,選項C錯誤；D．在NO2和N2O4的混合氣體中，含有NO2和N2O4的物質的量分別是m、n,根據電子守恒可得m+2n=0.3mol；m+n=5.6L÷22.4L/mol。解得m=0.2mol，n=0.05mol，所以在NO2和N2O4的混合氣體中，N2O4的體積分數是（0.05÷0.25）×100%=20%，選項D正確。B.在溶液中當金屬離子全部沉淀時，得到12.7克沉淀。此時在溶液中N元素的存在形式是KNO3，根據N元素守恒可得n(HNO3)=n(KNO3)+ n(NO2) +2n(N2O4)，n(HNO3)=0.25L×14.0mol/L=3.5mol, n(NO2) =0.2mol；2n(N2O4)=2×0.05mol=0.1mol，所以n(KNO3)=3.5mol－0.2mol－0.1nol=3.2mol,根據K元素守恒可得n(KOH)= n(KNO3)= 3.2mol,所以V(KOH)=3.2mol÷1.0mol/L=3.2L,所以選項B正確。故不正確上的是選項C。

考點：考查物質的量濃度與質量分數的換算、守恒的方法在化學計算中的應用的知識。