Question

6．向13.6由Cu和Cu₂O組成的混合物中加入一定濃度的稀硝酸250mL，當(dāng)固體物質(zhì)完全溶解后生成Cu（NO₃）₂和NO氣體．在所得溶液中加入0.5mol．L^-1的NaOH溶液1.0L，生成沉淀質(zhì)量為19.6g，此時(shí)溶液呈中性且金屬離子已完全沉淀．下列有關(guān)說法正確的是（　�。�

• A． 原固體混合物中Cu與Cu₂O的物質(zhì)的量之比為1：1
• B． 原稀硝酸中HNO₃的物質(zhì)的量濃度為1.3mol•L^-l
• C． 產(chǎn)生的NO的體積為2.24L
• D． Cu、Cu₂O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO₃為0.1mol

Answer 1

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(shí)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：$\frac{19.6g}{98g/mol}$=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(jì)算，然后計(jì)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(jì)算的Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（NO），根據(jù)Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計(jì)算；
C．根據(jù)A計(jì)算的Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（NO），再根據(jù)V=nV_m計(jì)算NO標(biāo)況下的體積；
D．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(jì)算．

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(shí)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：$\frac{19.6g}{98g/mol}$=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錯(cuò)誤；
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：$\frac{0.6mol}{0.25L}$=2.4mol/L，故B錯(cuò)誤；
C．由B中計(jì)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C錯(cuò)誤；
D．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D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查銅及其化合物知識(shí)、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度較大，明確反應(yīng)過程、充分利用守恒計(jì)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(jì)算能力．