Question

4．取一定質量的均勻固體混合物Cu、CuO和Cu₂O，將其分成兩等份，取其中一份用足量的氫氣還原，測得反應后固體質量減少3.20g，另一份中加入500mL稀硝酸（其還原產(chǎn)物為NO），固體恰好完全溶解，且同時收集到標準狀況下NO氣體4.48L，則所用硝酸的物質的量濃度為（　�。�

• A． 2.0 mol/L
• B． 2.4 mol/L
• C． 1.2 mol/L
• D． 1.0mol/L

Answer 1

分析 將Cu₂O拆分為Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，其中一份用足量的氫氣還原，反應后固體質量減少質量為混合物中O元素的質量，O原子的物質的量為$\frac{3.20g}{16g/mol}$=0.2mol，根據(jù)Cu元素守恒可知n（CuO）=n（O）=0.2mol；另一份中加入500mL稀硝酸，固體恰好完全溶解，溶液中溶質為Cu（NO₃）₂，且同時收集到標準狀況下NO氣體4.48L，NO的物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n（Cu）=3n（NO），由銅元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+n（Cu），根據(jù)氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]，據(jù)此計算n（HNO₃），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算硝酸的濃度．

解答 解：將Cu₂O拆分為Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，一份用足量的氫氣還原，反應后固體質量減少質量為混合物中O元素的質量，O原子的物質的量為$\frac{3.20g}{16g/mol}$=0.2mol，根據(jù)Cu元素守恒可知n（CuO）=n（O）=0.2mol；
另一份中加入500mL稀硝酸，固體恰好完全溶解，溶液中溶質為Cu（NO₃）₂，且同時收集到標準狀況下NO氣體4.48L，NO的物質的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n（Cu）=3n（NO）=3×0.2mol，n（Cu）=0.3mol，由銅元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+n（Cu）=0.2mol+0.3mol=0.5mol，根據(jù)氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]=0.2mol+2×0.5mol=1.2mol，硝酸的濃度為$\frac{1.2mol}{0.5L}$=2.4mol/L，
故選B．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握混合物的組成、電子及原子守恒為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意守恒法的應用，題目難度不大．