Question

【題目】向27.2g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，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1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性。金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2g。下列有關(guān)說法不正確的是( )

A. Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為2∶1

B. 產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48L

C. 硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6mol/L

D. Cu、Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2mol

Answer 1

【答案】C

【解析】

在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0 L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質(zhì)為NaNO3，n(NaNO3) = n(NaOH) = 1.0 mol/L×1.0 L=1 mol，沉淀為Cu(OH)2，質(zhì)量為39.2 g，計(jì)算出其物質(zhì)的量= = 0.4 mol，再根據(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] = 0.4 mol；
A. 令Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，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；
B. 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=n×Vm計(jì)算NO的體積；

C. 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 = 來計(jì)算；
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、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) 剩余+ 2n[[Cu(NO3)2] = n(NaNO3)，據(jù)此計(jì)算。

A. 設(shè)Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質(zhì)量有 64 x+144 y = 27.2，根據(jù)銅元素守恒有x + 2y = 0.4，聯(lián)立方程解得x = 0.2，y = 0.1，所以n(Cu)：n(Cu2O) = 0.2：0.1 = 2：1，故A項(xiàng)正確；
B.根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：3n(NO) = 2n(Cu) + 2n(Cu2O)，所以3n(NO) = 2×0.2 mol + 2×0.1 mol，解得n(NO) = 0.2 mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為0.2 mol×22.4 L/mol = 4.48 L，故B項(xiàng)正確；

C. 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) = 2×0.2 mol + 2×0.1 mol，解得n(NO) = 0.2 mol，根據(jù)Na元素可知n(NaNO3) = n(NaOH) = 1.0 mol/L×1.0 L=1 mol，所以n(HNO3) = n(NO) + n(NaNO3) = 0.2 mol+1 mol = 1.2 mol，所以原硝酸溶液的濃度為 = 2.4 mol/L，故C項(xiàng)錯誤；
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、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)剩余 + 2n[Cu(NO3)2] = n(NaNO3)，所以n(HNO3) 剩余= n(NaNO3) - 2n[Cu(NO3)2]=1 mol-2×0.4mol = 0.2 mol，故D項(xiàng)正確。
答案選C。