1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g•mL﹣1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到NO2和N2O4的混合气体 1 120mL(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol•L﹣1NaOH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1:2
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol•L﹣1
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640 mL
【考点】氧化还原反应的计算.
【专题】氧化还原反应专题;利用化学方程式的计算.
【分析】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=
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=
计算该浓硝酸的物质的量浓度;
C.根据n=
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,根据电子转移列方程计算;
D.反应后溶质为硝酸钠,根据氮元素守恒计算硝酸钠的物质的量,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO3),再根据V=
计算需要氢氧化钠溶液的体积.
【解答】解: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
=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:
,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错误;
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
mol/L=14mol/L,故B正确;
C.NO2和N2O4混合气体的物质的量为
=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,NO2和N2O4 的物质的量之比=0.04mol:(0.05mol﹣0.04mol)=4:1,NO2的体积分数是
×100%=80%,故C正确;
D.反应后溶质为硝酸钠,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,根据钠离子守恒可知n(NaOH)=n(NaNO3)=0.64mol,故需要氢氧化钠溶液的体积为
=0.64L=640mL,故D正确;
故选A.
【点评】本题考查氧化还原反应的计算,为高频考点,把握发生的反应及电子守恒为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意守恒法应用,题目难度不大.