Question

7．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO₂、NO的混合气体2.24L（标准状况），这些气体与一定体积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．若向所得硝酸铜溶液中加入4mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50mL，下列说法正确的是（　　）

• A． 消耗氧气的体积为1.68 L
• B． 混合气体中含NO₂1.12 L
• C． 此反应过程中转移的电子为0.3 mol
• D． 参加反应的硝酸是0.4mol

Answer 1

分析 标况下2.24L混合气体的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，则n（NO₂）+n（NO）=0.1，得失电子守恒知：n（NO₂）+3n（NO）=0.2，4mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50mL，反应消耗的铜的物质的量为4mol•L^-1×50×10^-3L×$\frac{1}{2}$=0.1mol，0.1mol铜完全反应失去0.2mol电子，根据电子守恒，氧气得到的电子与铜失去的电子一定相等，根据电子守恒计算出消耗氧气物质的量，由此分析解答．

解答 解：标况下2.24L混合气体的物质的量为：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，则n（NO₂）+n（NO）=0.1，得失电子守恒知：n（NO₂）+3n（NO）=0.2，解得n（NO₂）=0.05mol，n（NO）=0.05mol，4mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50mL，反应消耗的铜的物质的量为4mol•L^-1×50×10^-3L×$\frac{1}{2}$=0.1mol，0.1mol铜完全反应失去0.2mol电子，
A、消耗氧气的体积为$\frac{0.2}{4}$×22.4=1.12 L，故A错误；
B、因为n（NO₂）=0.05mol，所以V（NO₂）=0.05mol×22.4L/mol=1.12 L，故B正确；
C、此反应过程中转移的电子为0.2 mol，故C错误；
D、参加反应的硝酸是0.1mol+0.2mol=0.3mol，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了有关离子反应的计算，题目难度中等，明确铜过量及发生反应原理为解答关键，转移电子守恒、质量守恒在化学计算中的应用方法．