Question

一定量的浓硝酸与足量铜在烧杯中充分反应，产生NO₂、N₂O₄和NO的混合气体，这些气体若与1.12LO₂(标准状况)混合后通入水中，则气体被水完全吸收。若继续向烧杯中加入5mol·L^-1H₂SO₄溶液100mL，剩余的铜恰好被溶解，则Cu的总质量为(    )

A.9.6g B.19.2g C.24g D.25.6g

Answer

D

【解析】

Cu和浓硝酸反应过程中，Cu失电子生成铜离子、硝酸得电子生成NO2、N2O4、NO，且转移电子守恒，这些气体若与1.12LO2(标况)混合后通入水中，气体被完全吸收，说明氧气得到的电子等于这些气体生成硝酸根离子失去的电子，所以氧气得到的电子等于Cu失去的电子，根据转移电子得n(Cu)=＝0.1mol，硝酸溶解的铜的质量为0.1mol×64g/mol=6.4g，根据原子守恒得n(Cu)=n[Cu(NO3)2]=0.1mol，再加入稀硫酸后，相当于溶液中含有硝酸，能继续溶解Cu，n(H+)=2n(H2SO4)=2×5mol/L×0.1L=1mol，n(H+)：n(NO3-)=1mol：0.2mol=5：1＞，所以氢离子有剩余，根据硝酸根离子计算溶解铜的质量，设溶解Cu的质量为x，则：

192g：2mol=x：0.2mol，解得x＝19.2g，故反应过程中一共消耗铜的质量=19.2g+6.4g=25.6g。

答案选D。