Question

【題目】將13.6gCu和Cu2O組成的混合物加入250 mL一定濃度的稀硝酸中，固體完全溶解生成Cu(NO3)2和NO。向所得溶液中加入1.0 L 0.5 molL-1的NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量為19.6 g，此時(shí)溶液呈中性，且金屬離子（鈉離子除外）沉淀完全。下列說(shuō)法正確的是( )

A.原固體混合物中，Cu和Cu2O的物質(zhì)的量之比為1：1

B.原稀硝酸的濃度為2.4 mol·L-1

C.固體溶解后剩余硝酸的物質(zhì)的量為0.05 mol

D.產(chǎn)生的NO的體積為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，金屬離子已完全沉淀，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO3，n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，沉淀為Cu(OH)2，質(zhì)量為19.6g，其物質(zhì)的量為n[Cu(OH)2]=19.6g÷98g/mol=0.2mol，根據(jù)銅元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)= n[Cu(OH)2]，所以反應(yīng)后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.2mol。

A.設(shè)Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量有64x+144y=13.6，根據(jù)銅元素守恒有x+2y=0.2，聯(lián)立方程解得x=0.1，y=0.05，則：n（Cu）：n(Cu2O)=0.1mol：0.05mol=2：1，A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)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，根據(jù)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，所以原硝酸溶液的濃度為c(HNO3)==2.4mol/L，B正確；

C.反應(yīng)后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與硝酸銅反應(yīng)，剩余的氫氧化鈉與硝酸反應(yīng)，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應(yīng)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錯(cuò)誤；

D.由B中計(jì)算可知n(NO)=0.1mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積V(NO)=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，D錯(cuò)誤；

故合理選項(xiàng)是B。