Question

6．將12.8g銅片加入到100mL一定濃度的硝酸溶液中，銅片完全溶解，產(chǎn)生NO和NO₂的混合氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）；若向反應(yīng)后的溶液中加入400mL2mol/LNaOH溶液，能使溶液中的Cu²⁺恰好完全沉淀．下列說法不正確的是（　�。�

• A． 混合氣體中NO和NO₂的體積之比為1：1
• B． 原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為10mol/L
• C． 銅片與硝酸反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子0.4mol
• D． 反應(yīng)后溶液中剩余NO₃^-的物質(zhì)的量為0.4mol

Answer 1

分析 銅的物質(zhì)的量n=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，根據(jù)銅反應(yīng)后變?yōu)?2價(jià)，即可求出銅失去的電子的物質(zhì)的量為0.4mol；設(shè)混合氣體中NO為xmol，NO₂為ymol，則有：
x+y=0.2mol  ①
3x+y=0.4mol②
解①②即可求出混合氣體中NO和NO₂的物質(zhì)的量之比；
求出400ml2mol/LNaOH溶液的物質(zhì)的量n=CV=2mol/L×0.4L=0.8mol，然后根據(jù)當(dāng)加入NaOH溶液使溶液中的Cu^2-恰好完全沉淀時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaNO₃可知，此時(shí)溶液中n（NO₃^-）=n（Na⁺），據(jù)此即可求出反應(yīng)后溶液中剩余NO₃^-的物質(zhì)的量，而NO₃^-的剩余量加上混合氣體的物質(zhì)的量，即是原硝酸的物質(zhì)的量，據(jù)此分析．

解答 解：A、12.8g銅的物質(zhì)的量n=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，而由于銅反應(yīng)后變?yōu)?2價(jià)，故0.2mol銅失去的電子的物質(zhì)的量為0.4mol，在氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相同，設(shè)混合氣體中NO為xmol，NO₂為ymol，則有：
x+y=0.2mol  ①
3x+y=0.4mol②
解①②可得：x=0.1mol  y=0.1mol
故兩氣體的物質(zhì)的量之比為1：1，而體積之比等于物質(zhì)的量之比，故體積之比也為1：1，故A正確；
B、原硝酸溶液反應(yīng)后，一部分氮元素變?yōu)镹O和NO₂以氣體的形式從反應(yīng)容器中逸出，而另一部分氮元素以NO₃^-的形式存在于溶液中．當(dāng)加入NaOH溶液使溶液中的Cu^2-恰好完全沉淀時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaNO₃，此時(shí)溶液中n（NO₃^-）=n（Na⁺）=CV=2mol/L×0.4L=0.8mol，即反應(yīng)后溶液中剩余NO₃^-的物質(zhì)的量為0.8mol，而逸出的氣體中含有的N原子的物質(zhì)的量n=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，則可知原硝酸的物質(zhì)的量n=0.8mol+0.2mol=1mol，則物質(zhì)的量濃度為c=$\frac{1mol}{0.1L}$=10mol/L，故B正確；
C、由于12.8g銅的物質(zhì)的量n=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，而由于銅反應(yīng)后變?yōu)?2價(jià)，故0.2mol銅失去的電子的物質(zhì)的量為0.4mol，即轉(zhuǎn)移的電子為0.4mol，故C正確；
D、溶液中反應(yīng)剩余的n（NO₃^-）=n（Na⁺）=CV=2mol/L×0.4L=0.8mol，故D錯(cuò)誤．
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題借助銅和硝酸的反應(yīng)考查了得失電子數(shù)守恒、質(zhì)量守恒等在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，應(yīng)注意的是在銅和硝酸反應(yīng)時(shí)，硝酸既做了酸，又做氧化劑．