题目内容

将足量的铜与一定体积 10mol?L-1的浓硝酸充分反应,得到Cu(NO32溶液和NO2、NO混合气体,将集满混合气体的容器倒扣在水中,通入2.24L O2(标准状况)后,所有气体完全被水吸收生成硝酸.发生反应为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3;4NO+3O2+2H2O=4HNO3.若向所得Cu(NO32溶液中加入5mol?L-1NaOH溶液使Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )
A.40 mL
B.60 mL
C.80 mL
D.100 mL
【答案】分析:整个过程中HNO3 反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了,根据电子得失守恒,求出参加反应的铜,然后求出 Cu(NO32,再根据 Cu(NO32与NaOH 反应的关系,求出NaOH的物质的量,进而计算NaOH溶液的体积.
解答:解:完全生成HNO3,则整个过程中HNO3 反应前后没有变化,即Cu失去的电子都被O2得到了,
根据得失电子守恒:n(Cu)×2=n(O2)×4,即n(Cu)×2=mol×4,
解得n(Cu)=0.2mol,所以Cu(NO32 =0.2mol,则:
      Cu2+2OH-
      1     2
 0.2mol  n(OH-
所以n(OH-)=0.2mol×2=0.4mol
需要NaOH溶液的体积为=0.08L=80mL,
故选C.
点评:本题考查混合物计算、氧化还原反应计算等,难度较大,利用常规方无法解答,是守恒思想在混合计算典型利用,判断金属失去的电子等于氧气获得的电子是关键.
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