Question

15．足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO₂、N₂O₄、NO 的混合气体，这些气体与2.24LO₂（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸．若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/L NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（　　）

• A． 40mL
• B． 60mL
• C． 80mL
• D． 100mL

Answer 1

分析 向所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，沉淀为Cu（OH）₂，由电荷守恒可知，Cu提供电子物质的量等于氢氧化铜中氢氧根的物质的量，生成NO₂、N₂O₄、NO 的混合气体与2.24L O₂（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，纵观整个过程，由电子转移守恒，可知Cu提供电子等于氧气获得的电子，据此计算n（NaOH），进而计算消耗氢氧化钠溶液体积．

解答 解：生成NO₂、N₂O₄、NO的混合气体与2.24L O₂（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，纵观整个过程，由电子转移守恒，可知Cu提供电子等于氧气获得的电子，即Cu提供电子为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×4=0.4mol，
向所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，沉淀为Cu（OH）₂，由电荷守恒可知，Cu提供电子物质的量等于氢氧化铜中氢氧根的物质的量，故n（NaOH）=0.4mol，故消耗氢氧化钠溶液体积为$\frac{0.4mol}{5mol/L}$=0.08L=80mL，
故选C．

点评 本题考查混合物计算，难度中等，侧重考查学生的分析思维能力与解题方法技巧，注意利用守恒法进行解答．