Question

7．足量銅與一定量的濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO₂、NO的混合氣體2.24L（標準狀況），這些氣體與一定體積O₂（標準狀況）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4mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是50mL，下列說法正確的是（　　）

• A． 消耗氧氣的體積為1.68 L
• B． 混合氣體中含NO₂1.12 L
• C． 此反應過程中轉移的電子為0.3 mol
• D． 參加反應的硝酸是0.4mol

Answer 1

分析 標況下2.24L混合氣體的物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，則n（NO₂）+n（NO）=0.1，得失電子守恒知：n（NO₂）+3n（NO）=0.2，4mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是50mL，反應消耗的銅的物質的量為4mol•L^-1×50×10^-3L×$\frac{1}{2}$=0.1mol，0.1mol銅完全反應失去0.2mol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，由此分析解答．

解答 解：標況下2.24L混合氣體的物質的量為：$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，則n（NO₂）+n（NO）=0.1，得失電子守恒知：n（NO₂）+3n（NO）=0.2，解得n（NO₂）=0.05mol，n（NO）=0.05mol，4mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是50mL，反應消耗的銅的物質的量為4mol•L^-1×50×10^-3L×$\frac{1}{2}$=0.1mol，0.1mol銅完全反應失去0.2mol電子，
A、消耗氧氣的體積為$\frac{0.2}{4}$×22.4=1.12 L，故A錯誤；
B、因為n（NO₂）=0.05mol，所以V（NO₂）=0.05mol×22.4L/mol=1.12 L，故B正確；
C、此反應過程中轉移的電子為0.2 mol，故C錯誤；
D、參加反應的硝酸是0.1mol+0.2mol=0.3mol，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了有關離子反應的計算，題目難度中等，明確銅過量及發生反應原理為解答關鍵，轉移電子守恒、質量守恒在化學計算中的應用方法．