将1.52g铜镁合金完全溶解于50.0mL密度为1.40g/mL、质量分数为63.0%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL（标准状况），向反应后的溶液中加入1.00mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2

Question

将1.52g铜镁合金完全溶解于50.0mL密度为1.40g/mL、质量分数为63.0%的浓硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合气体1120mL（标准状况），向反应后的溶液中加入1.00mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀．求：
（1）浓硝酸中HNO₃的物质的量浓度．
（2）该合金中铜与镁的物质的量之比为______．
（3）NO₂和N₂O₄的混合气体中，NO₂的体积分数是______．

Answer 1

（1）该浓硝酸密度为1.40g/mL、质量分数为63.0%，故该浓硝酸的物质的量浓度为(1000×1.4×63%)/(63)mol/L=14mol/L，
答：该硝酸的物质的量浓度为14mol/L；
（2）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(1.02g)/(17g/mol)=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，即金属提供电子为0.06mol，
令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol，则：

2x+2y＝0.06

64x+24y＝1.52

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，
故答案为：2：1；
（3）NO₂和N₂O₄混合气体的物质的量为(1.12L)/(22.4L/mol)=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的体积分数=(0.04mol)/(0.05mol)×100%=80%，
故答案为：80%．