Question

8．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m₁ g銅粉，此時共收集到NO氣體560mL（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，容器仍剩有銅粉m₂ g，則（m₁-m₂）為（　　）

• A． 7.2
• B． 2.4
• C． 0
• D． 缺少條件，無法計算

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，根據電子轉移守恒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]，再向溶液中滴加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$\frac{0.56L}{22.4L/mol}$=0.025mol，根據電子轉移守恒可知，參加反應的銅的物質的量為$\frac{0.025mol×（5-2）}{2}$=0.0375mol，根據銅元素守恒可知，溶液中n[Cu（NO₃）₂]=0.0375mol，溶液中n（NO₃^-）=0.0375mol×2=0.075mol．
再向溶液中滴加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：
3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
3         2
xmol     0.075mol
所以x=$\frac{0.075×3}{2}$=0.1125mol
所以再次反應的銅的質量為0.1125mol×64g/mol=7.2g，即（m₁-m₂）=7.2g．
故選：A．

點評 本題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．