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，气体恰好完全被水吸收生成硝酸．若向所得硝酸铜溶液中加入100molNaOH溶液至Cu²⁺恰好沉淀完全，所用NaOH溶液的浓度是（　　）mol•L^-1．

• A． 1
• B． 2
• C． 3
• D． 4

Answer 1

分析 足量的Cu与一定量的浓HNO₃反应得到硝酸铜溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合气体，混合气体与2.24L O₂（标准状况）混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸，则Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量，据此计算Cu²⁺的物质的量，进而计算Cu²⁺恰好完全沉淀需要氢氧化钠的物质的量，再根据c=$\frac{n}{V}$计算出该氢氧化钠溶液的浓度．

解答 解：2.24 O₂的物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，
NO₂、N₂O₄、NO的混合气体与2.24L O₂（标准状况）混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸，根据电子转移守恒，Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量，故Cu²⁺的物质的量=$\frac{0.1mol×4}{2}$=0.2mol，
Cu²⁺恰好与氢氧根离子恰好反应生成Cu（OH）₂，故n（NaOH）=2n（Cu²⁺）=0.2mol×2=0.4mol，
故需要氢氧化钠溶液的体积为$\frac{0.4mol}{0.1L}$=4mol/L，
故选D．

点评 本题考查物质的量浓度、氧化还原反应的计算，题目难度中等，注意明确电荷守恒的应用方法，确定氧气获得的电子等于金属提供的电子是解题的关键，试题培养了学生的化学计算能力．