Question

向27.2gCu、Cu₂O和CuO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/LNaOH溶液1.0L，此時溶液呈中性，銅離子已完全沉淀，沉淀質量為39.2g．下列有關說法不正確的是（　�。�

• A、Cu元素和O元素的物質的量之比為4：1
• B、硝酸的物質的量濃度為2.6 mol/L
• C、產生的NO在標準狀況下的體積為4.48L
• D、Cu、Cu₂O和CuO與硝酸反應后剩余HNO₃為0.2mol

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：

分析：向所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，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．Cu₂O可以看作Cu與CuO的混合物，故原混合物看作Cu、CuO的混合物，設轉化為兩組分混合物中Cu和CuO的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量及Cu元素守恒n（Cu）+n（CuO）=n[Cu（OH）₂]，列方程計算，然后計算出Cu元素和O元素的物質的量之比；
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CuO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B計算可知NO的物質的量，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、剩余的硝酸反應，最后為硝酸鈉溶液，根據氮元素守恒可知：n_剩余（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），據此計算．

解答： 解：向所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，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．Cu₂O可以看作Cu與CuO的混合物，故原混合物看作Cu、CuO的混合物，設轉化為兩組分混合物中Cu和CuO的物質的量分別為xmol、ymol，根據二者質量有 64x+80y=27.2，根據銅元素守恒有x+y=0.4，聯立方程解得x=0.3，y=0.1，則n（Cu元素）：n（O元素）=（0.3mol+0.1mol）：0.1mol=4：1，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），所以3n（NO）=2×0.3mol，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、剩余的硝酸反應，最后為硝酸鈉溶液，根據氮元素守恒可知：n_剩余（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），所以n_剩余（HNO₃）=n（NaNO₃）-2n[[Cu（NO₃）₂]=1mol-2×0.4mol=0.2mol，故D正確，
故選B．

點評：本題考查銅混合物計算、氧化還原反應的計算，難度較大，清楚整個反應過程，注意A選項中利用拆分法，將三組分混合物轉化為兩組分混合，注意利用守恒計算．