Question

20．將0.51 mol銅與250 mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L．待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入300 mL 5 mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀．則下列選項(xiàng)正確的是（　�。�

• A． 反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子1.0mol
• B． 產(chǎn)生NO₂氣體0.26mol
• C． 原HNO₃濃度為8.0mol/L
• D． 原HNO₃濃度為6.0mol/L

Answer 1

分析 銅在反應(yīng)中失去2個(gè)電子，所以轉(zhuǎn)移電子是0.51 mol×2=1.02 mol，
令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為x mol、ymol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及二者體積列方程計(jì)算各自物質(zhì)的量；
向反應(yīng)后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，由鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH），根據(jù)氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂+NO），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算原硝酸的濃度．

解答 解：A、銅在反應(yīng)中失去2個(gè)電子，所以轉(zhuǎn)移電子是0.51 mol×2=1.02 mol，故A錯(cuò)誤；
B、NO和NO₂混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，混合氣體物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$，令NO和NO₂的物質(zhì)的量分別為x mol、ymol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒及二者體積，則：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.5}\\{3x+y=0.51×2}\end{array}\right.$，解得x=0.26  y=0.24
即混合氣體中NO為0.26mol、NO₂為0.24mol，故B錯(cuò)誤；
C、向反應(yīng)后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部轉(zhuǎn)化成沉淀，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，由鈉離子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH）=0.3L×5mol/L=1.5 mol，
根據(jù)氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂+NO）=1.5 mol+0.5mol=2mol，
故原有硝酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{2mol}{0.25L}$=8.0mol/L，故C正確；
D、由C中解析可知，原有硝酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{2mol}{0.25L}$=8.0mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硝酸的性質(zhì)、化學(xué)計(jì)算，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，難度中等，注意利用原子守恒進(jìn)行的計(jì)算．