Question

向27.2gCu、Cu₂O和CuO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/LNaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，铜离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g．下列有关说法不正确的是（　　）

• A、Cu元素和O元素的物质的量之比为4：1
• B、硝酸的物质的量浓度为2.6 mol/L
• C、产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
• D、Cu、Cu₂O和CuO与硝酸反应后剩余HNO₃为0.2mol

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：

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．
A．Cu₂O可以看作Cu与CuO的混合物，故原混合物看作Cu、CuO的混合物，设转化为两组分混合物中Cu和CuO的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量及Cu元素守恒n（Cu）+n（CuO）=n[Cu（OH）₂]，列方程计算，然后计算出Cu元素和O元素的物质的量之比；
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CuO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=

n

V

计算；
C．根据B计算可知NO的物质的量，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、剩余的硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知：n_剩余（HNO₃）+2n[[Cu（NO₃）₂]=n（NaNO₃），据此计算．

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，
A．Cu₂O可以看作Cu与CuO的混合物，故原混合物看作Cu、CuO的混合物，设转化为两组分混合物中Cu和CuO的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有 64x+80y=27.2，根据铜元素守恒有x+y=0.4，联立方程解得x=0.3，y=0.1，则n（Cu元素）：n（O元素）=（0.3mol+0.1mol）：0.1mol=4：1，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），所以3n（NO）=2×0.3mol，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：

1.2mol

0.5L

=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、剩余的硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知：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正确，
故选B．

点评：本题考查铜混合物计算、氧化还原反应的计算，难度较大，清楚整个反应过程，注意A选项中利用拆分法，将三组分混合物转化为两组分混合，注意利用守恒计算．