Question

20．足量銅與一定量濃硝酸反應得到硝酸銅溶液和NO₂、N₂O₄、NO 的混合氣體，這些氣體與0.84L O₂（標準狀況）混合后通入水中，氣體恰好完全被水吸收生成硝酸．若向所得硝酸銅溶液中加入3mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺ 恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液體積是（　�。�

• A． 45 mL
• B． 50 mL
• C． 30 mL
• D． 60 mL

Answer 1

分析 由信息可知，足量的Cu與一定量的濃HNO₃反應得到硝酸銅溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合氣體，混合氣體與20.84L O₂（標準狀況）混合后通入水中，氣體恰好完全被水吸收生成硝酸，可知Cu失去的電子物質的量等于氧氣獲得電子的物質的量，據(jù)此計算Cu²⁺的物質的量，結合原子守恒可計算Cu²⁺恰好完全沉淀需要氫氧化鈉的物質的量，再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計算出該氫氧化鈉溶液的體積，以此來解答．

解答 解：0.84L O₂的體積為$\frac{0.84L}{22.4L/mol}$=0.0375mol，因NO₂、N₂O₄、NO的混合氣體與0.84L O₂（標準狀況）混合后通入水中，氣體恰好完全被水吸收生成硝酸，Cu提供的電子物質的量等于氧氣獲得電子的物質的量，由電子轉移守恒可知，故n（Cu）=n（Cu²⁺）=$\frac{0.0375mol×4}{2}$=0.075mol，
Cu²⁺恰好與氫氧根離子恰好反應生成Cu（OH）₂，故n（NaOH）=2n（Cu²⁺）=0.075mol×2=0.15mol，
故需要氫氧化鈉溶液的體積為$\frac{0.15mol}{3mol/L}$=0.05L=50mL，
故選B．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化、物質的量關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意電子守恒及原子守恒的應用，題目難度不大．