问题补充:
向Cu和Cu2O的混合物27.2g中加入某浓度的硝酸0.1L,固体物质完全反应,生成NO2、N2O4、NO?和Cu(NO3)2.在所得溶液中加入1.0mol/L?的NaOH溶液1.0L,溶液恰好呈中性,金属离子也已完全沉淀,沉淀质量为39.2g.以下所得结论不合理的是A.硝酸的物质的量浓度为12.0mol/LB.产生的气体在标准状况下的体积为13.44LC.Cu与Cu2O?的物质的量之比为2:1D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
答案:
AB
解析分析:在所得溶液中加入1.0mol/L?的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2g,物质的量为=0.4mol,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]=0.4mol,故反应中硝酸有剩余,
A、混合气体中N2O4的含量不确定,不能确定起氧化剂作用的硝酸的物质的量;
B、假定生成气体只有NO,体积最大,假定生成的气体只有N2O4,气体的体积最少,混合气体中N2O4的含量不确定,不能确定具体的体积;
C、令Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量及关系式n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],列方程计算;
D、反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[[Cu(NO3)2]=n(NaNO3),据此计算.
解答:在所得溶液中加入1.0mol/L?的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2g,物质的量为=0.4mol,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]=0.4mol,故反应中硝酸有剩余,
A、混合气体中N2O4的含量不确定,不能确定起氧化剂作用的硝酸的物质的量,不能确定原溶液中硝酸的物质的量,故该硝酸的浓度不能确定,故A错误;
B、假定生成气体只有NO,体积最大,假定生成的气体只有N2O4,气体的体积最少,混合气体中N2O4的含量不确定,不能确定具体的体积,故B错误;
C、设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量有 64x+144y=27.2,根据铜元素守恒有x+2y=0.4,联立方程解得x=0.2,y=0.1,所以n(Cu):n(Cu2O)=0.2:0.1=2:1,故C正确;
D、反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,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]=1mol-2×0.4mol=0.2mol,故D正确;
故选AB.
点评:本题考查铜及其化合物知识、氧化还原反应的计算,难度较大,清楚反应过程,充分利用守恒计算是解题的关键.
向Cu和Cu2O的混合物27.2g中加入某浓度的硝酸0.1L 固体物质完全反应 生成NO2 N2O4 NO?和Cu(NO3)2.在所得溶液中加入1.0mol/L?的N
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