Question

向0.5L某濃度的硝酸溶液中加入27.2g Cu和Cu₂O的混合物，固體完全溶解后，生成NO和Cu（NO₃）₂，再向此溶液中加入1.0L 1.0mol/L NaOH溶液后，此時(shí)溶液呈中性，溶液中的金屬離子已完全沉淀，所得沉淀質(zhì)量為39.2g．下列說法錯(cuò)誤的是（　　）

• A、產(chǎn)生NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L
• B、Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量之比為2：1
• C、Cu和Cu₂O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO₃的量為0.2mol
• D、原硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.8mol/L

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：在所得溶液中加入NaOH溶液后，此時(shí)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(yīng)后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol．
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Cu元素物質(zhì)的量列方程計(jì)算，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（NO），再根據(jù)V=nVm計(jì)算NO的體積；
B．根據(jù)A中的計(jì)算進(jìn)行解答；
C．根據(jù)N元素守恒，可知n_剩余（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），根據(jù)Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH）；
D．根據(jù)N元素守恒可知原硝酸溶液n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根據(jù)Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算．

解答： 解：在所得溶液中加入NaOH溶液后，此時(shí)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(yīng)后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol．
設(shè)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，
A．根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu₂O），所以3n（NO）=2×0.2mol+2×0.1mol，解得n（NO）=0.2mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故A正確；
B．由上述分析可知，n（Cu）：n（Cu₂O）=0.2mol：0.1mol=2：1，故B正確；
C．反應(yīng)后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與硝酸銅反應(yīng)，剩余的氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應(yīng)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C正確；
D．根據(jù)N元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃）=0.2mol+1.0mol/L×1.0L=1.2mol，所以原硝酸溶液的濃度為

1.2mol

0.5L

=2.4mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選D．

點(diǎn)評：本題考查銅及其化合物知識(shí)、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，難度較大，清楚反應(yīng)過程，充分利用守恒計(jì)算是解題的關(guān)鍵．