Question

将19.2g铜与100mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解并产生了NO、NO₂的混合气体，其体积在标准状况下为8.96L．待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V L 3mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化为沉淀．下列说法正确的是（　　）

• A、被还原的硝酸为0.4 mol
• B、生成NO与NO₂的物质的量之比3：1
• C、硝酸的浓度为（8+30V）mol/L
• D、通入4.8 g O₂可使生成的NO、NO₂恰好完全被水吸收

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：A．被还原的硝酸生成NO、NO₂，根据N元素守恒n_被还原（HNO₃）=n（NO₂+NO）；
B．令NO和NO₂的物质的量分别为x mol、ymol，根据电子转移守恒及二者体积列方程计算各自物质的量；
C．向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，由钠离子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH），根据氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂+NO），再根据c=

n

V

计算原硝酸的浓度；
D．通入O₂可使生成的NO、NO₂恰好完全被水吸收生成硝酸，根据电子转移守恒可知，整个过程中氧气获得电子物质的量等于Cu失去电子物质的量，据此计算氧气物质的量，再根据m=nM计算氧气的质量．

解答： 解：A．被还原的硝酸生成NO、NO₂，根据N元素守恒n_被还原（HNO₃）=n（NO₂+NO）=

8.96L

22.4L/mol

=0.4mol，故A正确；
B．19.2gCu的物质的量=

19.2g

64g/mol

=0.3mol，令NO和NO₂的物质的量分别为x mol、ymol，根据电子转移守恒及二者体积，则：

x+y=0.4 3x+y=0.3×2

，解得x=0.1  y=0.3，即混合气体中NO、NO₂物质的量之比=0.1mol：0.3mol=1：3，故B错误；
C．向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO₃，由钠离子守恒n（NaNO₃）=n（NaOH）=VL×3mol/L=3V mol，根据氮原子守恒可知n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO₂+NO）=3V mol+0.4mol=（3V+0.4）mol，故原有硝酸的物质的量浓度为

(3V+0.4)mol

0.1L

=（4+30V）mol/L，故C错误；
D．通入O₂可使生成的NO、NO₂恰好完全被水吸收生成硝酸，根据电子转移守恒可知，整个过程中氧气获得电子物质的量等于Cu失去电子物质的量，故氧气物质的量=

0.3mol×2

4

=0.15mol，故氧气的质量=0.15mol×32g/mol=4.8g，故D正确，
故选AD．

点评：本题考查硝酸的性质、化学计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难度中等，注意利用守恒思想进行的计算．