Question

向27.2gCu和Cu₂O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，固體物質(zhì)完全反應，生成NO和Cu（NO₃）₂，在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2g．下列有關說法正確的是（　�。�

• A、Cu與Cu₂O 的物質(zhì)的量之比為1：2
• B、產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為3.36L
• C、硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.4mol/L
• D、Cu、Cu₂O與硝酸反應后剩余HNO₃為0.4mol

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為39.2g，物質(zhì)的量為

39.2g

98g/mol

=0.4mol，根據(jù)銅元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反應后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol，故反應中硝酸有剩余，
A、令Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量及關系式n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，列方程計算；
B、由A中計算結果，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算NO的物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計算NO的體積；
C．根據(jù)氮原子守恒可知原硝酸反應中n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO），再根據(jù)c=

n

V

計算；
D．反應后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與硝酸銅反應，剩余的氫氧化鈉與硝酸反應，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應后溶液中n_剩余（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），據(jù)此計算．

解答： 解：在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為39.2g，物質(zhì)的量為

39.2g

98g/mol

=0.4mol，根據(jù)銅元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反應后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol，故反應中硝酸有剩余，
A、設Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量有 64x+144y=27.2，根據(jù)銅元素守恒有x+2y=0.4，聯(lián)立方程解得x=0.2，y=0.1，所以n（Cu）：n（Cu₂O）=0.2：0.1=2：1，故A錯誤；
B、由A中計算可知，混合物中n（Cu）=0.2mol、n（Cu₂O）=0.1mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，生成NO的物質(zhì)的量為

0.2mol×2+0.1mol×2

5-2

=0.2mol，故生成NO的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故B錯誤；
C、根據(jù)氮原子守恒可知原硝酸反應中n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO）=1mol+0.2mol=1.2mol，故硝酸的物質(zhì)的量濃度為

1.2mol

0.5L

=2.4mol/L，故C正確；
D、反應后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與硝酸銅反應，剩余的氫氧化鈉與硝酸反應，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應后溶液中n（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），所以n（HNO₃）=n（NaNO₃）-2n[[Cu（NO₃）₂]=1mol-2×0.4mol=0.2mol，故D錯誤；
故選：C．

點評：本題考查銅及其化合物知識、氧化還原反應的計算，難度較大，清楚反應過程，充分利用守恒計算是解題的關鍵．