Question

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

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：标况下2.24L混合气体的物质的量为：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol；50mL 4mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×0.05L=0.2mol，
A．铜离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.02mol，再根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量；
B．生成氢氧化铜的物质的量为：0.2mol×

1

2

=0.1mol，反应消耗的铜的物质的量为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，再计算出其体积；
C．根据B的分析可知反应转移的电子的物质的量；
D．设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，分别根据总体积、电子守恒列式计算．

解答： 解：标况下2.24L混合气体的物质的量为：

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol；50mL 4mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×0.05L=0.2mol，
A．铜离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.02mol，根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量为：0.1mol+0.2mol=0.3mol，故A错误；
B．生成氢氧化铜的物质的量为：0.2mol×

1

2

=0.1mol，反应消耗的铜的物质的量为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，则消耗氧气的物质的量为：

0.2mol

4

=0.05mol，消耗标况下氧气的体积为：22.4L/mol×0.05mol=1.12L，故B错误；
C．根据B的分析可知，反应转移的电子为0.2mol，故C错误；
D．设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，则x+y=0.1，根据电子守恒可得：3x+y=0.2，解得：x=0.05mol、y=0.05mol，所以混合气体中二氧化氮的体积为1.12L，故D正确；
故选D．

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．