Question

将0.51mol铜与250mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂混合气体在标准状况下的体积为11.2L．待产生的气体全部释放后，向溶液中加入300mL5mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀．则下列选项正确的是

A．产生NO气体0.24mol          B．产生NO₂气体0.26mol

C．原HNO₃浓度为8mol/L         D．原HNO₃浓度为2mol/L

Answer

C

【解析】

试题分析：NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L，混合气体物质的量=11.2L÷22.4L/mol=0.5mol，令NO和NO2的物质的量分别为x mol、ymol，根据电子转移守恒及二者体积，则：x+y=0.5 3x+y=0.51×2，解得x=0.26 y=0.24；即混合气体中NO为0.26mol、NO2为0.24mol，向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，由钠离子守恒n(NaNO3)=n(NaOH)=0.3L×5mol/L=1.5 mol，根据氮原子守恒可知n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO2+NO)=1.5 mol+0.5mol=2mol，故原有硝酸的物质的量浓度为2mol/0.25L=8mol/L，综上分析可知，ABD错误，C正确，故选C。

【考点定位】考查硝酸的性质、化学计算

【名师点晴】准确分析反应原理及灵活运用原子守恒进行计算是解题关键；令NO和NO2的物质的量分别为x mol、ymol，根据电子转移守恒及二者体积列方程计算各自物质的量；向反应后溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，由钠离子守恒n(NaNO3)=n(NaOH)，根据氮原子守恒可知n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO2+NO)，再根据c=n/V计算原硝酸的浓度。