Question

15．向27.2g由Cu和Cu₂O組成的混合物中加入0.5L某濃度的稀硝酸，混合物完全溶解，生成NO和Cu（NO₃）₂，向所得溶液中加入1L1.0mol•L^-1NaOH溶液，恰好使Cu²⁺沉淀完全，沉淀經(jīng)洗滌、充分灼燒后得32.0g固體．若忽略溶液的體積變化，則下列判斷不正確的是（　�。�

• A． Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量之比為2：1
• B． 產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為4.48L
• C． 硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6mol•L^-1
• D． Cu和Cu₂O與硝酸反應后剩余HNO₃為0.2mol

Answer 1

分析 A．Cu和Cu₂O組成的混合物與稀硝酸混合，混合物完全溶解生成NO和Cu（NO₃）₂，加入NaOH溶液后生成Cu（OH）₂沉淀，灼燒沉淀生成CuO，則n（CuO）=$\frac{32.0g}{80g/mol}$=0.4mol，設(shè)Cu的物質(zhì)的量為xmol，Cu₂O的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)Cu原子守恒及固體質(zhì)量得$\left\{\begin{array}{l}{x+2y=0.4}\\{64x+144y=27.2}\end{array}\right.$，解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2}\\{y=0.1}\end{array}\right.$；
B．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算生成的NO在標況下體積；
C．根據(jù)Cu原子守恒得n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）=0.4mol，
n（NaOH）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）（剩余），剩余硝酸物質(zhì)的量=1.0mol/L×1L-2×0.4mol=0.2mol，
根據(jù)N原子守恒計算n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）（剩余）=0.2mol+2×0.4mol+0.2mol=1.2mol，硝酸物質(zhì)的量濃度=$\frac{1.2mol}{0.5L}$=2.4mol/L，根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算硝酸物質(zhì)的量濃度；
D．n（NaOH）=n（HNO₃）（剩余）+2n[Cu（NO₃）₂]，據(jù)此計算剩余硝酸物質(zhì)的量．

解答 解：A．Cu和Cu₂O組成的混合物與稀硝酸混合，混合物完全溶解生成NO和Cu（NO₃）₂，加入NaOH溶液后生成Cu（OH）₂沉淀，灼燒沉淀生成CuO，則n（CuO）=$\frac{32.0g}{80g/mol}$=0.4mol，設(shè)Cu的物質(zhì)的量為xmol，Cu₂O的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)Cu原子守恒及固體質(zhì)量得$\left\{\begin{array}{l}{x+2y=0.4}\\{64x+144y=27.2}\end{array}\right.$，解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2}\\{y=0.1}\end{array}\right.$，
則Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量之比=0.2mol：0.1mol=2：1，故A正確；
B．根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒計算生成標況下V（NO）=$\frac{0.2mol×2+0.1mol×2×1}{5-2}$×22.4L/mol=4.48L，故B正確；
C．根據(jù)Cu原子守恒得n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）=0.4mol，
n（NaOH）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）（剩余），剩余硝酸物質(zhì)的量=1.0mol/L×1L-2×0.4mol=0.2mol，
根據(jù)N原子守恒計算n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]+n（HNO₃）（剩余）=0.2mol+2×0.4mol+0.2mol=1.2mol，硝酸物質(zhì)的量濃度=$\frac{1.2mol}{0.5L}$=2.4mol/L，故C錯誤；
D．n（NaOH）=n（HNO₃）（剩余）+2n[Cu（NO₃）₂]，剩余硝酸物質(zhì)的量=1.0mol/L×1L-2×0.4mol=0.2mol，故D正確；
故選C．

點評 本題考查氧化還原反應計算，為高頻考點，側(cè)重考查學生分析計算能力，明確反應實質(zhì)及各個物理量之間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意原子守恒和轉(zhuǎn)移電子守恒的靈活運用，題目難度中等．