Question

(10分)將1.52g銅鎂合金完全溶解于50.0mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.0%的濃硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合氣體1120mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.00mol/LNaOH溶液,當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀。求：  
（1）濃硝酸中HNO₃的物質(zhì)的量濃度。
（2）該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比為      。
（3） NO₂和N₂O₄的混合氣體中，NO₂的體積分?jǐn)?shù)是           。

Answer 1

（1）C(HNO₃)=14mol/L；（2）2:1；（3）80%

解析試題分析：（1）根據(jù)金屬的物質(zhì)的量濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)的換算關(guān)系可知:C="(ρ×1000×ω)÷M" ="(1.40×1000×63.0%)" ÷63=14mol/L；在化學(xué)反應(yīng)中金屬失去的電子的物質(zhì)的量等于硝酸得到的電子的物質(zhì)的量等于形成沉淀時(shí)的氫氧根離子的物質(zhì)的量。銅鎂都是+2價(jià)的金屬，金屬增加的質(zhì)量就是OH-的質(zhì)量。m(OH-)= 2.54g-1.52g=1.02g。n(OH-)=1.02g÷17g/mol=0.06mol.則n(Mg)+n(Cu)=0.03mol.因?yàn)?4 n(Mg)+64n(Cu)= 1.52。n(Mg)="0.01mol;" n(Cu)=0.02mol.所以該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比為0.02:0.01=2:1.（3）1120mL混合氣體的物質(zhì)的量是0.05mol。假設(shè)NO₂和N₂O₄的混合氣體中，NO₂的物質(zhì)的量是x,則N₂O₄的物質(zhì)的量是(0.05-x)mol.根據(jù)電子守恒可得x+2(0.05-x)= 0.06mol.解得x=0.04mol.對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，氣體的體積比等于它們的物質(zhì)的量的比。所以NO₂的體積分?jǐn)?shù)是(0.04mol÷0.05mol)×100%=80%。
考點(diǎn)：考查守恒法在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用的知識(shí)。