Question

13．將15.2g銅鎂合金完全溶于100mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO₂和NO的混合氣體11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol/L NaOH溶液，當(dāng)金屬離子恰好全部沉淀時，得到25.4g沉淀．
（1）該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2：1；
（2）該濃硝酸中HNO₃的物質(zhì)的量濃度是14mol/L；
（3）NO₂和NO的物質(zhì)的量的比是9：1；
（4）得到25.4g沉淀時，加入NaOH溶液的體積是900mL．

Answer 1

分析 （1）金屬離子全部沉淀時，得到25.4g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質(zhì)量為25.4g-15.2g=10.2g，根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計算氫氧根的物質(zhì)的量，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，令銅、鎂合金中Cu、Mg的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)提供的電子物質(zhì)的量與二者質(zhì)量之和列方程計算x、y的值，據(jù)此解答；
（2）根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計算該濃硝酸的物質(zhì)的量濃度；
（3）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算NO₂和N₂O₄混合氣體的物質(zhì)的量，互為二氧化氮的物質(zhì)的量為xmol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移列放出計算；
（4）根據(jù)鈉離子守恒可知，氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于反應(yīng)后溶液中硝酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)氮元素守恒計算硝酸鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計算需要氫氧化鈉溶液的體積．

解答 解：（1）金屬離子全部沉淀時，得到25.4g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質(zhì)量為25.4g-15.2g=10.2g，氫氧根的物質(zhì)的量為：$\frac{10.2g}{17g/mol}$=0.6mol，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，設(shè)銅、鎂合金中Cu、Mg的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，
則：$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=0.6}\\{64x+24y=15.2}\end{array}\right.$，
解得：x=0.2\y=0.1，故合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是0.2mol：0.1mol=2：1，
故答案為：2：1；
（2）該濃硝酸密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%，故該濃硝酸的物質(zhì)的量濃度為：$\frac{1000×1.40×63%}{63}$mol/L=14mol/L，
故答案為：14mol/L；
故答案為：14mo/L；
（3）NO₂和NO混合氣體的總物質(zhì)的量為：$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，設(shè)二氧化氮的物質(zhì)的量為xmol，則NO的物質(zhì)的量為（0.5-x）mol，
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，x×1+（0.5-x）×3=0.6，解得：x=0.45，則NO的物質(zhì)的量為：0.5mol-0.4mol=0.05mol，
所以NO₂和NO的物質(zhì)的量的比是0.45mol：0.05mol=9：1，
故答案為：9：1；
（4）根據(jù)鈉離子守恒可知，氫氧化鈉的物質(zhì)的量等于反應(yīng)后溶液中硝酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質(zhì)的量為0.1L×14mol/L-0.5mol=0.9mol，故需要氫氧化鈉溶液的體積為：$\frac{0.9mol}{1mol/L}$=0.9L=900mL，
故答案為：900．

點評 本題考查混合物反應(yīng)的有關(guān)計算，題目難度中等，理解反應(yīng)發(fā)生的過程是關(guān)鍵，是對學(xué)生綜合能力的考查，注意根據(jù)守恒思想進(jìn)行的解答，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)計算能力．