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(biāo)準(zhǔn)狀況）．向反應(yīng)后的溶液中滴入100m1 8mol/L NaOH溶液時(shí)沉淀達(dá)到最大；將盛有反應(yīng)生成氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂ 448ml，恰好使氣體完全溶于水中．則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（　�。�

• A． m的值為2.56
• B． 反應(yīng)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況）．將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂448ml，恰好使氣體完全溶于水中，反應(yīng)又得到硝酸，縱觀整個(gè)過程Cu提供的電子等于氧氣獲得的電子．向反應(yīng)后的溶液中滴入NaOH溶液時(shí)沉淀達(dá)到最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，由電荷守恒可知，銅提供電子物質(zhì)的量等于沉淀中氫氧根離子物質(zhì)的量．
A．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（Cu），再根據(jù)m=nM計(jì)算Cu的質(zhì)量；
B．向反應(yīng)后的溶液中滴入NaOH溶液時(shí)沉淀達(dá)到最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)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(zhuǎn)移守恒、二者總體積列方程計(jì)算各自物質(zhì)的量，相同體積氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比；
D．沉淀質(zhì)量等于Cu的質(zhì)量與氫氧根離子質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)狀況）．將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O₂448ml，恰好使氣體完全溶于水中，反應(yīng)又得到硝酸，縱觀整個(gè)過程Cu提供的電子等于氧氣獲得的電子，氧氣物質(zhì)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(yīng)后的溶液中滴入NaOH溶液時(shí)沉淀達(dá)到最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，由電荷守恒可知，銅提供電子物質(zhì)的量等于沉淀中氫氧根離子物質(zhì)的量，即沉淀中氫氧根離子為0.08mol．
A．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒n（Cu）=$\frac{0.08mol}{2}$=0.04mol，則Cu的質(zhì)量為0.04mol×64g/mol=2.56g，故A正確；
B．向反應(yīng)后的溶液中滴入NaOH溶液時(shí)沉淀達(dá)到最大，此時(shí)溶液中溶質(zhì)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(zhì)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(yīng)之前硝酸溶液的濃度為$\frac{0.83mol}{0.1L}$=8.3mol/L，故B錯(cuò)誤；
C．設(shè)NO、NO₂的物質(zhì)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(cuò)誤；
D．沉淀質(zhì)量等于Cu的質(zhì)量與氫氧根離子質(zhì)量之和，即沉淀質(zhì)量為（m+0.08×17）g，故D錯(cuò)誤，
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算、混合物計(jì)算等，注意電子轉(zhuǎn)移守恒與原子守恒應(yīng)用，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，難度中等．