Question

将质量为32g的铜与150mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2L的NO和NO₂的混合气体，将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成NaNO₃。下列说法不正确的是

A.标准状况下，通入的O₂体积为5.6L

B.向反应后的溶液加NaOH，使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为1.0mol

C.标准状况下，混合气体构成是5.6L的NO和5.6L的NO₂

D.硝酸的物质的量浓度为10.0mol·L⁻¹

Answer

D

【解析】

32g的铜的物质的量为0.5mol；11.2L的NO和NO2的物质的量为0.5mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，则x+y=0.5，反应过程中铜全部被氧化成Cu2+，根据电子守恒有3x+y=0.5×2，和前式联立可得x=0.25mol，y=0.25mol；

设氧气的物质的量为z，NO和NO2全部转化为NaNO3，则根据电子守恒有0.5×2=4z，解得z=0.25mol；根据元素守恒可知生成的n(NaNO3)=0.5mol。

A．根据分析可知通入的O2为0.25mol，标况下体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故A正确；

B．当硝酸无剩余时消耗的NaOH最少，此时NaOH只与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀，根据元素守恒可知此时n(NaOH)=2n(Cu2+)=0.5mol×2=1mol，故B正确；

C．根据分析可知，混合气体中有0.25molNO和0.25molNO2，即标准状况下的5.6L的NO和5.6L的NO2，故C正确；

D．由于不知道和铜反应后硝酸是否有剩余，所以无法计算硝酸的浓度，故D错误；

故答案为D。