Question

向13.6g Cu和Cu₂O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.25 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO₃)₂。在所得溶液中加入0.5 mol/L的NaOH溶液1 L，反应后溶液恰好呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为19.6 g，下列说法不正确的是

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 mol/L

C.Cu、Cu₂O与硝酸反应后剩余HNO₃的物质的量为0.5 mol

D.产生的NO在标准状况下的体积为2.24 L

Answer

BC

【解析】

向所得溶液中加入0.5 mol/L的NaOH溶液1 L，溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5 mol/L×1 L=0.5 mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为19.6 g，其物质的量n[Cu(OH)2]==0.2 mol，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]=0.2 mol。

A．设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol，根据二者质量有64x+144y=13.6，根据铜元素守恒有x+2y=0.2，联立方程解得x=0.1，y=0.05，则：n(Cu)：n(Cu2O)=0.1 mol：0.05 mol=2：1，A正确；

B．根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)，根据电子转移守恒可知：3n(NO)=2 n(Cu)+2n(Cu2O)，所以3n(NO)=2×0.1 mol+2×0.05 mol，解得n(NO)=0.1 mol，根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5 mol/L×1 L=0.5 mol，所以n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.1 mol+0.5 mol=0.6 mol，所以原硝酸溶液的浓度c(HNO3)==2.4 mol/L，B错误；

C．反应后的溶液中加入NaOH溶液，NaOH与Cu(NO3)2反应，剩余的NaOH与HNO3反应，最后为NaNO3溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[Cu(NO3)2]= n(NaNO3)，所以n(HNO3)= n(NaNO3)-2n[Cu(NO3)2]=0.5 mol-2×0.2 mol=0.1 mol，C错误；

D．由B中计算可知n(NO)=0.1 mol，所以标准状况下NO的体积V(NO)=0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L，D正确；

故合理选项是BC。