Question

【題目】3.04 g銅鎂合金完全溶解于100 mL 14.0 mol/L的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體2240 mL(標準狀況)，向反應后的溶液中加入2.0 mol/L NaOH溶液，當金屬離子全部沉淀時，得到5.08 g沉淀。下列說法不正確的是

A．該合金中銅與鎂的物質的量之比是2∶1

B．被還原的硝酸的物質的量是0.12 mol

C．得到5.08 g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是700 mL

D．NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數是80%

Answer 1

【答案】C

【解析】

試題分析：金屬離子全部沉淀時，得到5.08g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，則沉淀中氫氧根離子的質量為：5.08g-3.04g=2.04g，氫氧根離子的物質的量為=0.12mol，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：2x+2y=0.12、64x+24y=3.04，解得：x=0.04，y=0.02，故合金中Cu與Mg的物質的量之比是0.04mol：0.02mol=2：1，故A正確；根據電子守恒，設被還原的硝酸的物質的量xmol， x=2×0.06，x=0.12mol，故B正確；根據元素守恒，當金屬離子全部沉淀時，溶液中的溶質全是硝酸鈉，n(NaNO3)= 0.1L× 14.0 mol/L－0.12mol =1.28mol，所以需要氫氧化鈉的物質的量是1.28mol，加入NaOH溶液的體積是1.28mol ÷2 mol/L =0.64L=640 mL，故C錯誤；

D．NO2和N2O4混合氣體的物質的量為：=0.1mol，設二氧化氮的物質的量為amol，則四氧化二氮的物質的量為（0.1-a）mol，根據電子轉移守恒可知，a×1+（0.1-a）×2×1=0.12，解得a=0.08，NO2的體積分數為80%，故D正確。