Question

7.6克铜镁合金完全溶解于250mL密度为1.4g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合气体5.6L（标准状况），向反应后的溶液中加入1.0mol/L的KOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到12.7克沉淀。下列说法不正确的是

A．该浓硝酸的物质的量浓度是14.0mol/L

B．得到12.7克沉淀时，加入的KOH溶液的体积是3.2L

C．该合金中铜与镁的物质的量之比是1：2

D．NO₂和N₂O₄的混合气体中，N₂O₄的体积分数是20%

Answer

C

【解析】

试题分析：A．该浓硝酸的物质的量浓度是C=mol/L，正确；C.当金属恰好形成沉淀时在溶液中物质是以KNO3的形式存在。由金属变为金属氢氧化物的沉淀时，增加的质量就是OH-的质量，所以n(OH-)=(12.7g－7.6g)÷17g/mol=0.3mol。则n(e-)=0.3mol，由于铜镁都是+2价的金属，所以n(金属)= 0.15mol，假设原混合物中Cu、Mg的物质的量分别是x、y，则x+y=0.15, 64x+24y=7.6,解得x=0.1mol，y=0.05mol,所以该合金中铜与镁的物质的量之比是2：1,选项C错误；D．在NO2和N2O4的混合气体中，含有NO2和N2O4的物质的量分别是m、n,根据电子守恒可得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的混合气体中，N2O4的体积分数是（0.05÷0.25）×100%=20%，选项D正确。B.在溶液中当金属离子全部沉淀时，得到12.7克沉淀。此时在溶液中N元素的存在形式是KNO3，根据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,根据K元素守恒可得n(KOH)= n(KNO3)= 3.2mol,所以V(KOH)=3.2mol÷1.0mol/L=3.2L,所以选项B正确。故不正确上的是选项C。

考点：考查物质的量浓度与质量分数的换算、守恒的方法在化学计算中的应用的知识。