Question

向27.2gCu和Cu₂O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO₃)₂,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是（    ）

A．Cu与Cu₂O的物质的量之比为2:1

B．硝酸的物质的量浓度为2.4mol/L

C．产生的NO在标准状况下的体枳为4.48L

D．Cu、Cu₂O与硝酸反应后剩余HNO₃为lmol

Answer

D

【解析】

试题分析：在所得溶液中加入NaOH溶液后，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3) ＝ n(NaOH) ＝ 1.0mol/L×1.0L ＝ 1mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为39.2g，其物质的量为n[Cu(OH)2] 39.2g÷98g/mol ＝ 0.4mol，根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O) ＝ n[Cu(OH)2]，所以反应后的溶液中n[Cu(NO3)2] ＝ n[Cu(OH)2] ＝ 0.4mol。设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有 64x+144y ＝ 27.2，根据铜元素守恒有x+2y ＝ 0.4，联立方程解得x ＝ 0.2，y ＝ 0.1。A．Cu与Cu2O的物质的量之比为0.2mol:0.1mol ＝ 2∶1，A正确；B．根据电子转移守恒可知：3n(NO) ＝ 2n(Cu)+2n(Cu2O)，所以3n(NO) ＝ 2×0.2mol+2×0.1mol，解得n(NO) ＝ 0.2mol。根据N元素守恒可知n(HNO3) ＝ n(NO)+ n(NaNO3) ＝ 0.2mol+1.0mol/L×1.0L ＝ 1.2mol，所以原硝酸溶液的浓度为c(HNO3) ＝ 1.2mol÷0.5L ＝ 2.4mol/L，B正确；C．根据选项B计算可知n(NO) ＝ 0.2mol，所以标准状况下NO的体积为0.2mol×22.4L/mol ＝ 4.48L，C正确；D．反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸铜反应，剩余的氢氧化钠与硝酸反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3) +2 n[Cu(NO3)2] ＝ n(NaNO3)，所以n(HNO3) ＝ n(NaNO3)- 2 n[Cu(NO3)2] ＝ 1mol-2×0.4mol ＝ 0.2mol，D错误。答案选D。

【考点定位】本题主要是考查铜及其化合物性质及物质的量在氧化还原反应的计算的应用的知识

【名师点晴】解答的关键是明确反应的原理，计算时注意灵活应用各种守恒法，例如质量守恒定律、原子守恒和电子得失守恒等。