Question

取一定质量的Cu₂O和CuO混合粉末，将其均匀混合后分成两等份,取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体质量减少6.40g,另一份中加入400mL稀硝酸,固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体4.48L,则所用硝酸的物质的量浓度为（　　）

A. 4.0mol/L    B. 3.2mol/L

C. 2.0mol/L    D. 1.6mol/L

Answer

A

【解析】将Cu2O拆分为Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，其中一份用足量的氢气还原，反应后固体质量减少6.40g为拆分后Cu、CuO的混合物中O元素的质量，O原子的物质的量为=0.4mol，根据Cu元素守恒可知n(CuO)=n(O)=0.4mol；另一份中加入500mL稀硝酸，固体恰好完全溶解，溶液中溶质为Cu(NO3)2，且同时收集到标准状况下NO气体4.48L，NO的物质的量为=0.2mol，根据电子转移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n(Cu)=3n(NO)=3×0.2mol，n(Cu)=0.3mol，由铜元素守恒可知n[Cu(NO3)2]=n(CuO)+n(Cu)=0.4mol+0.3mol=0.7mol，根据氮元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+2n[Cu(NO3)2]=0.2mol+2×0.7mol=1.6mol，硝酸的浓度为=4.0mol/L，故选A。

点睛：明确反应原理，准确运用原子守恒和电子守恒是解题关键，将Cu2O拆分为Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，其中一份用足量的氢气还原，反应后固体质量减少6.40g为拆分后Cu、CuO的混合物中O元素的质量，O原子的物质的量为 =0.4mol，根据Cu元素守恒可知n(CuO)=n(O)=0.4mol；另一份中加入500mL稀硝酸，固体恰好完全溶解，溶液中溶质为Cu(NO3)2，且同时收集到标准状况下NO气体4.48L，NO的物质的量为 =0.2mol，根据电子转移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n(Cu)=3n(NO)，由铜元素守恒可知n[Cu(NO3)2]=n(CuO)+n(Cu)，根据氮元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+2n[Cu(NO3)2]，据此计算n(HNO3)，再根据c= 计算硝酸的浓度。