向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应

向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO32.在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g.下列有关说法不正确的是(  )

 

A.

Cu与Cu2O的物质的量之比为2:1

 

B.

硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L

 

C.

产生的NO在标准状况下的体积为4.48L

 

D.

Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol

答案

考点

有关混合物反应的计算.

专题

压轴题;守恒法.

分析:

在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2g,物质的量为=0.4mol,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[[Cu(NO32]=n[Cu(OH)2]=0.4mol.

A、令Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量及关系式n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],列方程计算;

B、根据N元素守恒可知原硝酸溶液n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3),根据A计算的Cu和Cu2O的物质的量,利用电子转移守恒计算n(NO),根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH),再根据c=计算;

C、根据A计算的Cu和Cu2O的物质的量,利用电子转移守恒计算n(NO),再根据V=nVm计算NO的体积;

D、反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[[Cu(NO32]=n(NaNO3),据此计算.

解答:

解:在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2g,物质的量为=0.4mol,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[[Cu(NO32]=n[Cu(OH)2]=0.4mol.

A、设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量有 64x+144y=27.2,根据铜元素守恒有x+2y=0.4,联立方程解得x=0.2,y=0.1,所以n(Cu):n(Cu2O)=0.2:0.1=2:1,故A正确;

B、根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3),根据电子转移守恒可知:3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O),所以3n(NO)=2×0.2mol+2×0.1mol,解得n(NO)=0.2mol,根据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,所以原硝酸溶液的浓度为=2.4mol/L,故B错误;

C、由B中计算可知n(NO)=0.2mol,所以标准状况下NO的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故C正确;

D、反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[[Cu(NO32]=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)﹣2n[[Cu(NO32]=1mol﹣2×0.4mol=0.2mol,故D正确.

故选B.

点评:

本题考查铜及其化合物知识、氧化还原反应的计算,难度较大,清楚反应过程,充分利用守恒计算是解题的关键.

 

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