Question

【题目】将13.6gCu和Cu2O组成的混合物加入250 mL一定浓度的稀硝酸中，固体完全溶解生成Cu(NO3)2和NO。向所得溶液中加入1.0 L 0.5 molL-1的NaOH溶液，生成沉淀的质量为19.6 g，此时溶液呈中性，且金属离子（钠离子除外）沉淀完全。下列说法正确的是( )

A.原固体混合物中，Cu和Cu2O的物质的量之比为1：1

B.原稀硝酸的浓度为2.4 mol·L-1

C.固体溶解后剩余硝酸的物质的量为0.05 mol

D.产生的NO的体积为2.24L

Answer 1

【答案】B

【解析】

向所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1L，溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为19.6g，其物质的量为n[Cu(OH)2]=19.6g÷98g/mol=0.2mol，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]=0.2mol。

A.设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有64x+144y=13.6，根据铜元素守恒有x+2y=0.2，联立方程解得x=0.1，y=0.05，则：n（Cu）：n(Cu2O)=0.1mol：0.05mol=2：1，A错误；

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)=2×0.1mol+2×0.05mol，解得n(NO)=0.1mol，根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，所以n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.1mol+0.5mol=0.6mol，所以原硝酸溶液的浓度为c(HNO3)==2.4mol/L，B正确；

C.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]=0.5mol-2×0.2mol=0.1mol，C错误；

D.由B中计算可知n(NO)=0.1mol，所以标准状况下NO的体积V(NO)=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，D错误；

故合理选项是B。