Question

向0.5L某浓度的硝酸溶液中加入27.2g Cu和Cu₂O的混合物，固体完全溶解后，生成NO和Cu（NO₃）₂，再向此溶液中加入1.0L 1.0mol/L NaOH溶液后，此时溶液呈中性，溶液中的金属离子已完全沉淀，所得沉淀质量为39.2g．下列说法错误的是（　　）

• A、产生NO在标准状况下的体积为4.48L
• B、Cu和Cu₂O的物质的量之比为2：1
• C、Cu和Cu₂O与硝酸反应后剩余HNO₃的量为0.2mol
• D、原硝酸的物质的量浓度为2.8mol/L

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

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

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．
A．令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；
B．根据A中的计算进行解答；
C．根据N元素守恒，可知n_剩余（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），根据Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH）；
D．根据N元素守恒可知原硝酸溶液n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根据Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH），再根据c=

n

V

计算．

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

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．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A正确；
B．由上述分析可知，n（Cu）：n（Cu₂O）=0.2mol：0.1mol=2：1，故B正确；
C．反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜反应，剩余的氢氧化钠与硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中n（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），所以n（HNO₃）=n（NaNO₃）-2n[[Cu（NO₃）₂]=1mol-2×0.4mol=0.2mol，故C正确；
D．根据N元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃）=0.2mol+1.0mol/L×1.0L=1.2mol，所以原硝酸溶液的浓度为

1.2mol

0.5L

=2.4mol/L，故D错误；
故选D．

点评：本题考查铜及其化合物知识、氧化还原反应的计算，难度较大，清楚反应过程，充分利用守恒计算是解题的关键．