Question

将12.8g铜片加入到100ml一定浓度的硝酸溶液中，铜片完全溶解，产生NO和NO₂的混合气体4.48L（标准状况下）；若向反应后的溶液中加入400ml2mol／LNaOH溶液，能使溶液中的Cu^2－恰好完全沉淀。下列说法不正确的是

A. 混合气体中NO和NO₂的体积之比为1︰1

B. 原硝酸溶液的物质的量浓度为10mol／L

C. 铜片与硝酸反应过程中转移电子0.4mol

D. 反应后溶液中剩余NO₃^－的物质的量为0.4mol

Answer

D

【解析】12.8g铜片的物质的量为0.2mol，加入到100ml一定浓度的硝酸溶液中，铜片完全溶解，所以铜失去电子的物质的量为0.4mol。产生NO和NO2的混合气体4.48L（标准状况下），该气体的总物质的量为0.2mol；根据电子转移守恒可得，n(e-)=3n(NO)+n(NO2)=0.4mol,联立n(NO)+n(NO2)=0.2mol，可以计算出n(NO)=0.1 mol、n(NO2)=0.1 mol，所以混合气体中NO和NO2的体积之比为1︰1；若向反应后的溶液中加入400ml2mol／LNaOH溶液，氢氧化钠的物质的量为0.8mol，能使溶液中的Cu2－恰好完全沉淀，根据钠离子守恒可以推断溶液中一定有0.8mol硝酸钠生成,所以反应后溶液中剩余NO3－的物质的量为0.8mol。再根据氮元素守恒，可以计算出原来硝酸的物质的量=0.2mol+0.8mol=1mol，由于硝酸的体积为0.1L,所以原硝酸溶液的物质的量浓度为10mol／L.综上所述，D不正确。本题选D。

点睛：本题考查了有关硝酸与金属反应的化学计算，这类计算一般把硝酸分成两部分分别计算，一部分是表现氧化性而被还原的，根据还原产物计算这一部分；另一部分表现酸性，根据溶液中的硝酸根来计算这一部分。在计算过程中，可以综合运用电子转移守恒、氮元素守恒及其他相关离子的守恒来简化计算过程。