Question

（2012?四川）向27.2gCu和Cu₂O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L，固體物質完全反應，生成NO和Cu（NO₃）₂．在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質量為39.2g．下列有關說法不正確的是（　　）

A．Cu與Cu₂O 的物質的量之比為2：1

B．硝酸的物質的量濃度為2.6mol/L

C．產生的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1.0L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，溶液中溶質為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀為Cu（OH）₂，質量為39.2g，物質的量為

39.2g

98g/mol

=0.4mol，根據銅元素守恒有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]=0.4mol．
A、令Cu和Cu₂O的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量及關系式n（Cu）+2n（Cu₂O）=n[Cu（OH）₂]，列方程計算；
B、根據N元素守恒可知原硝酸溶液n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根據A計算的Cu和Cu₂O的物質的量，利用電子轉移守恒計算n（NO），根據Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH），再根據c=

n

V

計算；
C、根據A計算的Cu和Cu₂O的物質的量，利用電子轉移守恒計算n（NO），再根據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，根據氮元素守恒可知反應后溶液中n（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），據此計算．

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，溶液中溶質為NaNO₃，n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，沉淀為Cu（OH）₂，質量為39.2g，物質的量為

39.2g

98g/mol

=0.4mol，根據銅元素守恒有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]=0.4mol．
A、設Cu和Cu₂O的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量有 64x+144y=27.2，根據銅元素守恒有x+2y=0.4，聯立方程解得x=0.2，y=0.1，所以n（Cu）：n（Cu₂O）=0.2：0.1=2：1，故A正確；
B、根據N元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃），根據電子轉移守恒可知：3n（NO）=2n（Cu）+2n（Cu₂O），所以3n（NO）=2×0.2mol+2×0.1mol，解得n（NO）=0.2mol，根據Na元素可知n（NaNO₃）=n（NaOH）=1.0mol/L×1.0L=1mol，所以n（HNO₃）=n（NO）+n（NaNO₃）=0.2mol+1mol=1.2mol，所以原硝酸溶液的濃度為

1.2mol

0.5L

=2.4mol/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]=1mol-2×0.4mol=0.2mol，故D正確．
故選B．

點評：本題考查銅及其化合物知識、氧化還原反應的計算，難度較大，清楚反應過程，充分利用守恒計算是解題的關鍵．