Question

11．將一定質量的銅粉加入到100mL某濃度的稀硝酸中，充分反應后，容器中剩有m₁g銅粉，此時共收集到標況下n L NO氣體（且還原產物只有NO）．然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反應為止，容器剩有銅粉m₂g，若（m₁-m₂）為57.6g，則反應過程中生成的NO的體積n為（　　）

• A． 1.12
• B． 2.24
• C． 3.36
• D． 4.48

Answer 1

分析 銅粉加入到100mL某濃度的稀硝酸中，充分反應后，容器中剩有m₁g銅粉，硝酸完全反應，生成Cu（NO₃）₂和NO氣體，再向溶液中足量稀硫酸至不再反應為止，容器剩有銅粉m₂g，Cu（NO₃）₂中NO₃^-發生反應3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，（m₁-m₂）為與溶液中NO₃^-反應的銅的質量，根據方程式計算第一次反應溶液中NO₃^-的物質的量，可得第一次反應生成Cu（NO₃）₂的物質的量，再根據電子轉移守恒計算第一次反應生成NO體積．

解答 解：銅粉加入到100mL某濃度的稀硝酸中，充分反應后，容器中剩有m₁g銅粉，硝酸完全反應，生成Cu（NO₃）₂和NO氣體，再向溶液中足量稀硫酸至不再反應為止，Cu（NO₃）₂中NO₃^-發生反應3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，容器剩有銅粉m₂g，（m₁-m₂）為與溶液中NO₃^-反應的銅的質量，再次反應的銅的物質的量為$\frac{57.6g}{64g/mol}$=0.9mol，則：
3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
  3     2
0.9mol 0.6mol
則開始反應中生成的Cu（NO₃）₂的物質的量為$\frac{0.6mol}{2}$=0.3mol，故第一次反應的Cu為0.3mol，
根據電子轉移守恒第一次生成NO為$\frac{0.3mol×2}{5-2}$=0.2mol，第一次生成NO的體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故選：D．

點評 考查氧化還原反應的計算，難度中等，判斷（m₁-m₂）為反應后溶液中與NO₃^-反應的銅的質量，注意根據電子轉移守恒、元素守恒計算，如根據方程式計算，相對比較麻煩．