Question

【题目】将3.84 g的铜加入100 mL H2SO4和HNO3混合液中，铜全部溶解并放出无色气体。向溶液中加入2.70 g铝粉，充分反应后过滤，得到溶液X、滤渣Y和气体Z，气体Z遇空气不变色，在标准状况下的体积为672 mL。下列说法正确的是

A. 溶解铝粉的质量为0.54 g

B. 滤渣Y中可能只含有Cu

C. 原混合液中的c(H2SO4):c(HNO3)＝9:4

D. 若向溶液X中加入100 mL 2.0 mol·L－1氢氧化钠溶液，充分反应，所得沉淀为4.68 g

Answer 1

【答案】C

【解析】

根据已知条件可知，n(Cu)= =0.06mol，铜与 H2SO4和HNO3混合液反应的离子反应方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，消耗n(NO3-)=n(HNO3)=0.04mol，再向该溶液中加入金属铝2.70g计算得到n(Al)=，充分反应后过滤，得到溶液X、滤渣Y和气体Z，气体Z遇空气不变色，说明该气体是H2，在标准状况下的体积为672 mL，即n(H2)=0.03mol，发生离子反应为：2Al+6H+=2Al3++3H2↑，2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu，可得到生成氢气消耗金属铝0.02mol，置换反应消耗金属铝0.04mol，所以金属铝有剩余，则滤渣的成分含有金属铝和铜，

A.根据上述分析可知，一共消耗金属铝的物质的量为：0.02mol+0.04mol=0.06mol，即消耗铝的质量为：0.06mol×27g/mol=1.62g，故A错误；

B.由分析可知，铝粉有剩余，且置换反应有铜生成，所以滤渣含有铝和铜，故B错误；

C. 根据已知条件可知，n(Cu)= =0.06mol，铜与 H2SO4和HNO3混合液反应的离子反应方程式为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，消耗n(NO3-)=n(HNO3)=0.04mol，c(HNO3)===0.4mol/L，反应前后n(SO42-)不变，其中生成n(Al3+)=0.06mol，即n(SO42-)= n(Al3+)=0.09mol，所以c(H2SO4)=0.9mol/L，则原混合液中的c(H2SO4):c(HNO3)＝9:4，故C正确；

D.根据上述分析可知X溶液是硫酸铝溶液，且溶液中Al3+的物质的量为0.06mol，滴加氢氧化钠的物质的量为： 2.0 mol·L－1×0.1L=0.2mol，氢氧化钠过量，发生的离子反应方程式为：Al3++3OH-=Al(OH)3↓, Al(OH)3+OH-=Al3++2H2O，剩余Al(OH)30.04mol，即剩余沉淀3.12g，故D错误，

故选C。