Question

向13.6gCu和Cu₂O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.25L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，生成NO和Cu（NO₃）₂．在所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1L，反應(yīng)后溶液恰好呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為19.6g，下列說法不正確的是（　�。�

• A、Cu與Cu₂O的物質(zhì)的量之比為2：1
• B、硝酸的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L
• C、Cu、Cu₂O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO₃的物質(zhì)的量為0.5mol
• D、產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L

Answer 1

考點：有關(guān)混合物反應(yīng)的計算

專題：守恒法

分析：向所得溶液中加入0.5mol/L 的NaOH溶液1L，溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=0.5mol/L×1L=0.5ml，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為19.6g，其物質(zhì)的量為：

19.6g

98g/mol

=0.2mol，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]=0.2mol，
A．設(shè)Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量及關(guān)系式n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，列方程計算，然后計算出Cu和O的物質(zhì)的量之比；
B．根據(jù)N元素守恒可知原硝酸溶液n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根據(jù)A計算的Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計算n（NO），根據(jù)Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH），再根據(jù)c=

n

V

計算；
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），據(jù)此計算；
D．根據(jù)A計算的Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計算n（NO），再根據(jù)V=nV_m計算NO的體積．

解答： 解：向所得溶液中加入0.5mol/L 的NaOH溶液1L，溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，此時溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=0.5mol/L×1L=0.5ml，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為19.6g，其物質(zhì)的量為：

19.6g

98g/mol

=0.2mol，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]=0.2mol，
A．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=13.6，根據(jù)銅元素守恒有x+2y=0.2，聯(lián)立方程解得x=0.1，y=0.05，則：n（Cu）：n（Cu₂O）=0.1mol：0.05mol=2：1，故A正確；
B．根據(jù)N元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu₂O），所以3n（NO）=2×0.1mol+2×0.05mol，解得n（NO）=0.1mol，根據(jù)Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH）=0.5mol/L×1L=0.5ml，所以n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃）=0.1mol+0.5mol=0.6mol，所以原硝酸溶液的濃度為：

0.6mol

0.25L

=2.4mol/L，故B錯誤；
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]=0.5mol-2×0.2mol=0.1mol，故C錯誤；
D．由B中計算可知n（NO）=0.1mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為：0.1mol×22.4L/mol：2.24L，故D正確；
故選BC．

點評：本題考查銅及其化合物知識、氧化還原反應(yīng)的計算，題目難度較大，明確反應(yīng)過程、充分利用守恒計算是解題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計算能力．