Question

在100mL，c（NO₃^-）為4mol?L^-1的Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中加入一定量的鋁粉，充分反應(yīng)后過濾，將濾紙上的沉淀干燥后，稱量為24.8g，將此沉淀溶于稀鹽酸中無氣體產(chǎn)生．在濾液中滴入NaCl溶液無現(xiàn)象，然后加入過量的NaOH溶液得到沉淀，過濾并將沉淀物用酒精燈加熱，冷卻，稱量為4.0g．下列推斷中錯(cuò)誤的是（　　）

• A、由題可知，鋁粉不足，Cu²⁺只有部分被置換出來
• B、濾液中c（Cu²⁺）=0.5mol?L^-1
• C、參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為2.7g
• D、原混合溶液中c（Ag⁺）=1.5mol?L^-1

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：在100mL，c（NO₃^-）為4mol?L^-1的Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中加入一定量的鋁粉，充分反應(yīng)后過濾，將濾紙上的沉淀干燥后，稱量為24.8g，將此沉淀溶于稀鹽酸中無氣體產(chǎn)生說明鋁沒有剩余；
在濾液中滴入NaCl溶液無現(xiàn)象，說明銀離子完全被置換生成銀單質(zhì)，
假設(shè)生成的24.8g沉淀完全是銀，
則銀的物質(zhì)的量=

24.8g

108g/mol

=0.23mol，
銀離子的物質(zhì)的量濃度=

0.23mol

0.1L

=2.3mol/L，
然后加入過量的NaOH溶液得到沉淀，沉淀為氫氧化銅，將氫氧化銅加熱、冷卻得到氧化銅，
氧化銅的物質(zhì)的量=

4.0g

80g/mol

=0.05mol，
根據(jù)原子守恒得銅離子濃度=

0.05mol

0.1L

=0.5mol/L，
原溶液中2 c（Cu ²⁺）+n（Ag⁺）=1mol/L+2.3mol/L＜c（NO₃^-）=4mol?L^-1，
所以24.8g金屬不僅含有銀還含有銅單質(zhì)；
設(shè)銅離子濃度為xmol/L，銀離子濃度為ymol/L，
根據(jù)電荷守恒得2x+y=4mol/L①，
銅離子和銀離子質(zhì)量=xmol/L×0.1L×64g/mol+ymol/L×0.1L×108g/mol=24.8g+

64

80

×4.0g②，
將①②聯(lián)立得

2x+y=4 6.4x+10.8y=28

，
解得

x=1 y=2

，
結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量．

解答： 解：在100mL，c（NO₃^-）為4mol?L^-1的Cu（NO₃）₂和AgNO₃的混合溶液中加入一定量的鋁粉，充分反應(yīng)后過濾，將濾紙上的沉淀干燥后，稱量為24.8g，將此沉淀溶于稀鹽酸中無氣體產(chǎn)生說明鋁沒有剩余；
在濾液中滴入NaCl溶液無現(xiàn)象，說明銀離子完全被置換生成銀單質(zhì)，
假設(shè)生成的24.8g沉淀完全是銀，
則銀的物質(zhì)的量=

24.8g

108g/mol

=0.23mol，
銀離子的物質(zhì)的量濃度=

0.23mol

0.1L

=2.3mol/L，
然后加入過量的NaOH溶液得到沉淀，沉淀為氫氧化銅，將氫氧化銅加熱、冷卻得到氧化銅，
氧化銅的物質(zhì)的量=

4.0g

80g/mol

=0.05mol，
根據(jù)原子守恒得銅離子濃度=

0.05mol

0.1L

=0.5mol/L，
原溶液中2 c（Cu ²⁺）+n（Ag⁺）=1mol/L+2.3mol/L＜c（NO₃^-）=4mol?L^-1，
所以24.8g金屬不僅含有銀還含有銅單質(zhì)；
設(shè)銅離子濃度為xmol/L，銀離子濃度為ymol/L，
根據(jù)電荷守恒得2x+y=4mol/L①，
銅離子和銀離子質(zhì)量=xmol/L×0.1L×64g/mol+ymol/L×0.1L×108g/mol=24.8g+

64

80

×4.0g②，
將①②聯(lián)立得

2x+y=4 6.4x+10.8y=28

，
解得

x=1 y=2

，
所以原溶液中銅離子濃度為1mol/L，銀離子濃度為2mol/L，
A．通過以上分析知，鋁粉不足，Cu²⁺只有部分被置換出來，故A正確；
B．根據(jù)原子守恒得濾液中銅離子濃度=

0.05mol

0.1L

=0.5mol/L，故B正確；
C.24.8g金屬中銀的質(zhì)量=2mol/L×0.1L×108g/mol=21.6g，銅的質(zhì)量為24.8g-21.6g=3.2g，
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得消耗鋁的質(zhì)量=

2mol/L×0.1L×1+ 3.2g 64g/mol ×2

3

×27/mol=2.7g，
故C正確；
D．通過以上分析知，原溶液中銀離子濃度為2mol/L，故D錯(cuò)誤；
故選：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了混合物的有關(guān)計(jì)算，明確24.8g金屬的成分是解本題關(guān)鍵，先根據(jù)電荷守恒計(jì)算24.8g金屬的成分，然后根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒計(jì)算銅離子和銀離子濃度，結(jié)合轉(zhuǎn)移電子守恒計(jì)算鋁的質(zhì)量，難度較大．