Question

16．足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO₂、N₂O₄、NO的混合气体，这些气体若与2.24LO₂（标准状况）混合后通入水中，气体被水完全吸收．若向原所得溶液中加入l0mol•L^-1H₂SO₄溶液100mL，则继续溶解的Cu的质量为（　　）

• A． 0
• B． 32g
• C． 38.4g
• D． 48g

Answer 1

分析 Cu和浓硝酸反应过程中，Cu失电子生成铜离子、硝酸得电子生成NO₂、N₂O₄、NO，且转移电子守恒，这些气体若与2.24LO₂（标况）混合后通入水中，气体被完全吸收，说明氧气得到的电子等于这些气体生成硝酸根离子得到的电子，所以氧气得到的电子等于Cu失去的电子，根据转移电子守恒得到硝酸铜的物质的量，再根据离子方程式计算加入稀硫酸后溶解的Cu．

解答 解：Cu和浓硝酸反应过程中，Cu失电子生成铜离子、硝酸得电子生成NO₂、N₂O₄、NO，且转移电子守恒，这些气体若与2.24LO₂（标况）混合后通入水中，气体被完全吸收，说明氧气得到的电子等于这些气体生成NO₃^-得到的电子，所以氧气得到的电子等于Cu失去的电子，根据转移电子得n（Cu）=$\frac{\frac{22.4L}{22.4L/mol}×4}{2}$=0.2mol，根据原子守恒得n（Cu）=n[Cu（NO₃）₂]=0.2mol，再加入稀硫酸后，相当于溶液中含有硝酸，能继续溶解Cu，n（H⁺）=2n（H₂SO₄）=2×10mol/L×0.1L=2mol，n（H⁺）：n（NO₃^- ）=2mol：0.4mol=5：1＞$\frac{1}{4}$，所以氢离子有剩余，根据硝酸根离子计算溶解铜的质量，
设溶解Cu的质量为x，
3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O
192g  2mol
x     0.4mol
192g：2mol=x：0.4mol
x=$\frac{192g}{2mol}×0.4mol$=38.4g，
故选C．

点评 本题考查氧化还原反应有关计算，为高频考点，明确物质之间反应实质是解本题关键，注意过量计算，注意转移电子守恒的灵活运用，题目难度中等．