Question

足量銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO₂、NO的混合氣體2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），這些氣體與一定體積O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸．若向所得硝酸銅溶液中加入4mol?L^-1NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是50mL，下列說(shuō)法正確的是（　　）

• A、參加反應(yīng)的硝酸是0.4mol
• B、消耗氧氣的體積為1.68 L
• C、此反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為0.3 mol
• D、混合氣體中含NO₂1.12 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：標(biāo)況下2.24L混合氣體的物質(zhì)的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol；50mL 4mol/L的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：4mol/L×0.05L=0.2mol，
A．銅離子恰好沉淀時(shí)，反應(yīng)后的溶質(zhì)為硝酸鈉，根據(jù)鈉離子守恒可知硝酸鈉中硝酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol，再根據(jù)氮原子守恒可得硝酸的物質(zhì)的量；
B．生成氫氧化銅的物質(zhì)的量為：0.2mol×

1

2

=0.1mol，反應(yīng)消耗的銅的物質(zhì)的量為0.1mol，0.1mol銅完全反應(yīng)失去0.2mol電子，根據(jù)電子守恒，氧氣得到的電子與銅失去的電子一定相等，根據(jù)電子守恒計(jì)算出消耗氧氣物質(zhì)的量，再計(jì)算出其體積；
C．根據(jù)B的分析可知反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量；
D．設(shè)NO的物質(zhì)的量為x、二氧化氮的物質(zhì)的量為y，分別根據(jù)總體積、電子守恒列式計(jì)算．

解答： 解：標(biāo)況下2.24L混合氣體的物質(zhì)的量為：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol；50mL 4mol/L的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：4mol/L×0.05L=0.2mol，
A．銅離子恰好沉淀時(shí)，反應(yīng)后的溶質(zhì)為硝酸鈉，根據(jù)鈉離子守恒可知硝酸鈉中硝酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol，根據(jù)氮原子守恒可得硝酸的物質(zhì)的量為：0.1mol+0.2mol=0.3mol，故A錯(cuò)誤；
B．生成氫氧化銅的物質(zhì)的量為：0.2mol×

1

2

=0.1mol，反應(yīng)消耗的銅的物質(zhì)的量為0.1mol，0.1mol銅完全反應(yīng)失去0.2mol電子，根據(jù)電子守恒，氧氣得到的電子與銅失去的電子一定相等，則消耗氧氣的物質(zhì)的量為：

0.2mol

4

=0.05mol，消耗標(biāo)況下氧氣的體積為：22.4L/mol×0.05mol=1.12L，故B錯(cuò)誤；
C．根據(jù)B的分析可知，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.2mol，故C錯(cuò)誤；
D．設(shè)NO的物質(zhì)的量為x、二氧化氮的物質(zhì)的量為y，則x+y=0.1，根據(jù)電子守恒可得：3x+y=0.2，解得：x=0.05mol、y=0.05mol，所以混合氣體中二氧化氮的體積為1.12L，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了有關(guān)離子反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，明確銅過(guò)量及發(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，轉(zhuǎn)移電子守恒、質(zhì)量守恒在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用方法．