Question

【題目】足量銅與一定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、NO的混合氣體4.48L(氣體體積均在標準狀況下測定，下同)，這些氣體與一定體積氧氣混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的體積是60mL。下列說法不正確的是

A.此反應過程中轉移的電子為0.6mol

B.消耗氧氣的體積是1.68L

C.混合氣體中含NO23.36L

D.參加反應的硝酸是0.5mol

Answer 1

【答案】A

【解析】

標況下4.48LNO2、NO混合氣體的物質的量為n==0.2mol；60mL5mol/L的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的物質的量為n(NaOH)=5mol/L×0.06L=0.3mol。

A.根據Cu失去電子等于O2獲得的電子的物質的量等于OH-的物質的量計算；

B.根據OH-守恒可知生成氫氧化銅的物質的量為n[Cu(OH)2]=0.3mol×=0.15mol，反應消耗的銅的物質的量為0.15mol，0.15mol銅完全反應失去0.3mol電子，根據電子守恒，氧氣得到的電子與銅失去的電子一定相等，根據電子守恒計算出消耗氧氣物質的量，再計算出其體積；

C.設NO的物質的量為x、二氧化氮的物質的量為y，分別根據總體積、電子守恒列式計算

D.銅離子恰好沉淀時，反應后的溶質為硝酸鈉，根據鈉離子守恒可知硝酸鈉中硝酸根離子的物質的量為0.3mol，再根據氮原子守恒可得硝酸的物質的量。

n（混合氣體）==0.2mol；60mL5mol/L的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的物質的量為n(NaOH)=5mol/L×0.06L=0.3mol。

A.在反應中Cu失去電子變為Cu2+，產生的Cu2+結合OH-生成Cu(OH)2沉淀，可見反應過程中電子轉移的物質的量等于反應消耗的NaOH的物質的量，因此反應轉移的電子為0.3mol，A錯誤；

B.生成氫氧化銅的物質的量n[Cu(OH)2]=0.3mol×=0.15mol，反應消耗的銅的物質的量為0.15mol，0.15mol銅完全反應失去0.3mol電子，根據電子守恒，氧氣得到的電子與銅失去的電子一定相等，則消耗氧氣的物質的量n(O2)=mol=0.075mol，則消耗標況下氧氣的體積V(O2)=22.4L/mol×0.075mol=1.68L，B正確；

C.設NO的物質的量為x、NO2的物質的量為y，則x+y=0.2mol，根據電子守恒可得：3x+y=0.3mol，解得：x=0.05mol、y=0.15mol，則混合氣體中二氧化氮的體積V(NO2)=0.15mol×22.4L/mol=3.36L，C正確；

D.銅離子恰好沉淀時，反應后的溶質為硝酸鈉，根據鈉離子守恒可知硝酸鈉中硝酸根離子的物質的量為0.3mol，根據氮原子守恒可得硝酸的物質的量為：0.3mol+0.2mol=0.5mol，D正確；

故答案選A。