Question

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（NO₃）₂，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．下列有关说法正确的是（　　）

• A、Cu与Cu₂O 的物质的量之比为1：2
• B、产生的NO在标准状况下的体积为3.36L
• C、硝酸的物质的量浓度为2.4mol/L
• D、Cu、Cu₂O与硝酸反应后剩余HNO₃为0.4mol

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

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

39.2g

98g/mol

=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（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol，故反应中硝酸有剩余，
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、由A中计算结果，根据电子转移守恒计算NO的物质的量，再根据V=nV_m计算NO的体积；
C．根据氮原子守恒可知原硝酸反应中n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO），再根据c=

n

V

计算；
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_剩余（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=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

39.2g

98g/mol

=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（NO₃）₂]=n[Cu（OH）₂]=0.4mol，故反应中硝酸有剩余，
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错误；
B、由A中计算可知，混合物中n（Cu）=0.2mol、n（Cu₂O）=0.1mol，根据电子转移守恒，生成NO的物质的量为

0.2mol×2+0.1mol×2

5-2

=0.2mol，故生成NO的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，故B错误；
C、根据氮原子守恒可知原硝酸反应中n（HNO₃）=n（NaNO₃）+n（NO）=1mol+0.2mol=1.2mol，故硝酸的物质的量浓度为

1.2mol

0.5L

=2.4mol/L，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（NO₃）₂]=n（NaNO₃），所以n（HNO₃）=n（NaNO₃）-2n[[Cu（NO₃）₂]=1mol-2×0.4mol=0.2mol，故D错误；
故选：C．

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．