Question

7．向27.2g Cu和Cu₂O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO₃）₂．在所得溶液中加入1.0molL^-1的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属铜离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g．下列有关说法不正确的是（　　）

• A． Cu与Cu₂O的物质的量之比为2：1
• B． 沉淀为氢氧化铜
• C． 产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L
• D． Cu、Cu₂O与硝酸恰好完全反应

Answer 1

分析 在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀为Cu（OH）₂，质量为39.2g，物质的量为：$\frac{39.2g}{98g/mol}$=0.4mol，根据铜元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反应后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol；
设Cu和Cu₂O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量及Cu元素物质的量列方程计算，利用电子转移守恒计算n（NO），再根据V=nVm计算NO的体积及Cu与Cu₂O的物质的量之比，据此进行解答．

解答 解：在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀为Cu（OH）₂，质量为39.2g，物质的量为：$\frac{39.2g}{98g/mol}$=0.4mol，根据铜元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反应后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol，
设Cu和Cu₂O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有 64x+144y=27.2，根据铜元素守恒有x+2y=0.4，联立方程解得：x=0.2、y=0.1，
A．由上述分析可知，n（Cu）：n（Cu₂O）=0.2mol：0.1mol=2：1，故A正确；
B．铜离子与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀，故B正确；
C．根据电子转移守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu₂O），所以3n（NO）=2×0.2mol+2×0.1mol，解得：n（NO）=0.2mol，所以标准状况下NO的体积为：0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故C正确；
D．生成氢氧化铜沉淀的物质的量为0.4mol，生成0.4mol氢氧化铜需要消耗NaOH的物质的量为0.8mol，而1.0L 1.0molL^-1的NaOH溶液中含有NaOH的物质的量为1mol＞0.8mol，说明有0.2molNaOH与硝酸发生反应，则Cu、Cu₂O与硝酸的反应中硝酸过量，故D错误；
故选D．

点评 本题考查混合物反应的计算、氧化还原反应的计算，题目难度较大，明确反应过程，充分利用守恒计算是解题的关键，试题培养了学生的化学计算能力．