Question

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NO氣體448mL（標準狀況）．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，則（m₁-m₂）為（　　）

A．5.76

B．2.88

C．1.92

D．0

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，生成Cu（NO₃）₂和NO氣體0.02mol，根據電子轉移守恒計算利用NO計算參加反應的銅的物質的量，再根據銅元素守恒計算溶液中n[Cu（NO₃）₂]，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．

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，生成Cu（NO₃）₂和NO氣體，NO的物質的量為

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，根據電子轉移守恒可知，參加反應的銅的物質的量為

0.02mol×(5-2)

2

=0.03mol，根據銅元素守恒可知，溶液中n[Cu（NO₃）₂]=0.03mol，溶液中n（NO₃^-）=0.06mol．
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，令再次反應的銅的物質的量為xmol，則：
由反應3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
       3      2
      xmol   0.06mol
所以x=0.09mol
所以再次反應的銅的質量為0.09mol×64g/mol=5.76g，即（m₁-m₂）=5.76g．
故選：A．

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．注意守恒思想在氧化還原反應計算中應用．尤其硝酸根完全反應，利用離子方程式計算．