Question

11．mg的銅投入l00ml某濃度HNO₃中，銅完全溶解，共收集到672ml NO、NO₂混合氣體（標準狀況）．向反應后的溶液中滴入100m1 8mol/L NaOH溶液時沉淀達到最大；將盛有反應生成氣體的容器倒扣在水中，通入標準狀況下的O₂ 448ml，恰好使氣體完全溶于水中．則下列有關說法正確的是（　�。�

• A． m的值為2.56
• B． 反應之前硝酸溶液的濃度為8 mol/L
• C． NO與NO₂混合氣中NO與NO₂的體積之比為l：5
• D． 沉淀的最大質量為（m+0.8x17）g

Answer 1

分析 m g的銅投入某濃度HNO₃中，銅完全溶解，共收集到NO、NO₂混合氣體（標準狀況）．將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標準狀況下的O₂448ml，恰好使氣體完全溶于水中，反應又得到硝酸，縱觀整個過程Cu提供的電子等于氧氣獲得的電子．向反應后的溶液中滴入NaOH溶液時沉淀達到最大，此時溶液中溶質為NaNO₃，由電荷守恒可知，銅提供電子物質的量等于沉淀中氫氧根離子物質的量．
A．根據(jù)電子轉移守恒計算n（Cu），再根據(jù)m=nM計算Cu的質量；
B．向反應后的溶液中滴入NaOH溶液時沉淀達到最大，此時溶液中溶質為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH），根據(jù)氮元素守恒n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO、NO₂）；
C．根據(jù)電子轉移守恒、二者總體積列方程計算各自物質的量，相同體積氣體體積之比等于其物質的量之比；
D．沉淀質量等于Cu的質量與氫氧根離子質量之和．

解答 解：m g的銅投入某濃度HNO₃中，銅完全溶解，共收集到NO、NO₂混合氣體（標準狀況）．將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標準狀況下的O₂448ml，恰好使氣體完全溶于水中，反應又得到硝酸，縱觀整個過程Cu提供的電子等于氧氣獲得的電子，氧氣物質的量為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，故Cu提供電子為0.02mol×4=0.08mol，向反應后的溶液中滴入NaOH溶液時沉淀達到最大，此時溶液中溶質為NaNO₃，由電荷守恒可知，銅提供電子物質的量等于沉淀中氫氧根離子物質的量，即沉淀中氫氧根離子為0.08mol．
A．根據(jù)電子轉移守恒n（Cu）=$\frac{0.08mol}{2}$=0.04mol，則Cu的質量為0.04mol×64g/mol=2.56g，故A正確；
B．向反應后的溶液中滴入NaOH溶液時沉淀達到最大，此時溶液中溶質為NaNO₃，根據(jù)鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH）=0.1L×8mol/L=0.8mol，NO、NO₂混合氣體總物質的量為$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，根據(jù)氮元素守恒n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO、NO₂）=0.8mol+0.03mol=0.83mol，故反應之前硝酸溶液的濃度為$\frac{0.83mol}{0.1L}$=8.3mol/L，故B錯誤；
C．設NO、NO₂的物質的量分別為xmol、ymol，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.03}\\{3x+y=0.08}\end{array}\right.$，解得x=0.025，y=0.005，故NO與NO₂的體積之比為5：1，故C錯誤；
D．沉淀質量等于Cu的質量與氫氧根離子質量之和，即沉淀質量為（m+0.08×17）g，故D錯誤，
故選A．

點評 本題考查氧化還原反應計算、混合物計算等，注意電子轉移守恒與原子守恒應用，側重考查學生分析計算能力，難度中等．