Question

7．將一定量的銅粉加入到100mL某濃度的稀硝酸中，充分反應(yīng)后，容器中剩有m₁g銅粉，此時(shí)共收集到NO氣體a mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反應(yīng)為止，容器中仍剩有銅粉m₂g，則（m₁-m₂）為（　�。�

• A． $\frac{9a}{700}$
• B． $\frac{3a}{700}$
• C． 0
• D． 缺少條件，無(wú)法計(jì)算

Answer 1

分析 銅粉加入到100mL某濃度的稀硝酸中，充分反應(yīng)后，容器中剩有m₁g銅粉，生成Cu（NO₃）₂和NO氣體，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算參加反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量，再根據(jù)銅元素守恒計(jì)算溶液中n[Cu（NO₃）₂]，再向溶液中足量稀硫酸至不再反應(yīng)為止，容器剩有銅粉m₂g，Cu（NO₃）₂中NO₃^-發(fā)生反應(yīng)3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，（m₁-m₂）為與溶液中NO₃^-反應(yīng)的銅的質(zhì)量．

解答 解：銅粉加入到100mL某濃度的稀硝酸中，充分反應(yīng)后，容器中剩有m₁g銅粉，生成Cu（NO₃）₂和NO氣體，NO的物質(zhì)的量為$\frac{a×10{\;}^{-3}L}{22.4L/mol}$=$\frac{a}{22400}$mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，參加反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為$\frac{\frac{a}{22400}×（5-2）}{2}$=$\frac{3a}{44800}$mol，根據(jù)銅元素守恒可知，溶液中n[Cu（NO₃）₂]=$\frac{3a}{44800}$mol，溶液中n（NO₃^-）=$\frac{3a}{44800}$mol×2=$\frac{3a}{22400}$mol．再向溶液中足量稀硫酸至不再反應(yīng)為止，Cu（NO₃）₂中NO₃^-發(fā)生反應(yīng)3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，容器剩有銅粉m₂g，（m₁-m₂）為與溶液中NO₃^-反應(yīng)的銅的質(zhì)量，令再次反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為xmol，則：
3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
3         2
xmol     $\frac{3a}{22400}$mol
所以x=$\frac{9a}{44800}$mol
所以再次反應(yīng)的銅的質(zhì)量為$\frac{9a}{44800}$mol×64g/mol=$\frac{9a}{700}$g，即（m₁-m₂）=$\frac{9a}{700}$g．
故選：A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，難度中等，判斷（m₁-m₂）為反應(yīng)后溶液中與NO₃^-反應(yīng)的銅的質(zhì)量，注意根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒、元素守恒計(jì)算，如根據(jù)方程式計(jì)算，相對(duì)比較麻煩．