Question

3.04g铜镁合金完全溶解于含1.4molHNO₃的浓HNO₃中，得到NO₂和N₂O₄混合气2240mL（标准状况下）．向反应后的溶液中加入2mol•L^﹣1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到5.08g沉淀，下列说法不正确的是（  ）

①该合金中镁与铜的物质的量之比为1：2

②NO₂和N₂O₄的混合气体中，N₂O₄的体积分数为80%

③得到5.08g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是620mL

④该反应中共转移电子为1.2N_A．

A．③         B．②③④      C．①③        D．①②③④

Answer

B

【解析】

试题分析：金属离子全部沉淀时，得到5.08g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁，沉淀中氢氧根的质量为5.08g-3.04g=2.04g，氢氧根的物质的量为2.04g÷17g/mol=0.12mol，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，即金属提供电子为0.12mol，令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则有方程2x+2y=0.12和64x+24y=3.04，解得x=0.04 y=0.02。

①合金中Mg与Cu的物质的量之比是0.02mol：0.04mol=1：2，①正确；

②标况下，NO2和N2O4混合气体的物质的量为2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，令二氧化氮的物质的量为amol，则四氧化二氮的物质的量为（0.1-a）mol，根据电子转移守恒可知，a×1+（0.1-a）×2×1=0.12，解得a=0.08，N2O4的物质的量为0.1mol-0.08mol=0.02mol，N2O4的体积分数=0.02÷0.1×100%=20%，②错误；③金属离子全部沉淀时，反应后溶质为NaNO3，根据氮元素守恒可知，NaNO3的物质的量为1.4mol-0.08mol-0.02mol×2=1.28mol，根据钠离子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO3）=1.28mol，需要氢氧化钠溶液的体积为1.28÷2=0.64L=640mL，③错误；④该反应中共转移电子为0.12NA，④错误；答案选B。

【考点定位】混合物的有关计算。氧化还原反应等知识。

【名师点睛】本题考查了混合物的有关计算，涉及氧化还原反应，难度中等，理解反应发生的过程是关键，是对学生综合能力的考查，注意根据守恒思想进行的解答。纵观近几年高考对氧化还原反应的考查，主要包括：①以生产、生活、社会中的实际问题为载体，考查氧化还原反应的基本概念；②比较物质氧化性、还原性的强弱及其规律应用；③以元素化合物为载体，考查氧化还原反应中电子转移的方向和数目。金属与硝酸反应的有关计算常常涉及守恒思想的应用，方法总结如下：

（1）原子守恒法

硝酸与金属反应时，一部分硝酸起酸的作用，以NO3-的形式存在与溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的硝酸中氮原子的物质的量。

（2）得失电子守恒法

硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，硝酸中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。

（3）电荷守恒法

硝酸过量时，反应后溶液中（不考虑OH－）有c(NO3-)=c(H＋)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。

（4）离子方程式计算法

金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3-与H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此，此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO3-进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。