Question

6．向35.2gCu和Cu₂O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，固體完全反應，生成NO 和Cu（NO₃）₂．在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.3L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為49g．下列有關說法正確的是（　�。�

• A． Cu與Cu₂O 的物質(zhì)的量之比為2：1
• B． 硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6mol/L
• C． 產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為4.48L
• D． Cu、Cu₂O與硝酸反應后剩余HNO₃為0.2mol

Answer 1

分析 在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.3L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.3L=1.3mol，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為49g，物質(zhì)的量為$\frac{49g}{98g/mol}$=0.5mol，根據(jù)銅元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反應后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.5mol，
A．設Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量及關系式n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，列方程計算；
B．根據(jù)N元素守恒可知原硝酸溶液n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根據(jù)A計算的Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計算n（NO），根據(jù)Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算；
C．根據(jù)A計算的Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量，利用電子轉(zhuǎn)移守恒計算n（NO），再根據(jù)V=nVm計算NO的體積；
D．反應后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與硝酸銅反應，剩余的氫氧化鈉與硝酸反應，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應后溶液中n（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），據(jù)此計算．

解答 解：在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質(zhì)為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.3L=1.3mol，沉淀為Cu（OH）₂，質(zhì)量為49g，物質(zhì)的量為$\frac{49g}{98g/mol}$=0.5mol，根據(jù)銅元素守恒有n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，所以反應后的溶液中n[[Cu（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.5mol，
A．設Cu和Cu₂O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量有 64x+144y=35.2g，根據(jù)銅元素守恒有x+2y=0.5，聯(lián)立方程解得x=0.1，y=0.2，所以n（Cu）：n（Cu₂O）=0.1mol：0.2mol=1：2，故A錯誤；
B．根據(jù)N元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu₂O），所以3n（NO）=2×0.1mol+2×0.2mol，解得：n（NO）=0.2mol，根據(jù)Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.3L=1.3mol，所以n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃）=0.2mol+1.3mol=1.5mol，所以原硝酸溶液的濃度為$\frac{1.5mol}{0.5L}$=3mol/L，故B錯誤；
C．由B中計算可知n（NO）=0.2mol，所以標準狀況下NO的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故C正確；
D．反應后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與硝酸銅反應，剩余的氫氧化鈉與硝酸反應，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應后溶液中n（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），所以n（HNO₃）=n（NaNO₃）-2n[[Cu（NO₃）₂]=1.3mol-2×0.5mol=0.3mol，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查混合物的計算，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，為高頻考點，答題時注意清楚反應過程，充分利用守恒計算，題目難度中等．