Question

6．足量銅溶于一定量濃硝酸，產(chǎn)生NO₂、N₂O₄、NO的混合氣體，這些氣體若與1.12L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，氣體被水完全吸收．若向原所得溶液中加入5mol•L^-1 H₂SO₄溶液100mL，則繼續(xù)溶解的Cu的質(zhì)量為（　　）

• A． 6.4 g
• B． 9.6 g
• C． 19.2 g
• D． 24 g

Answer 1

分析 Cu和濃硝酸反應(yīng)過程中，Cu失電子生成銅離子、硝酸得電子生成NO₂、N₂O₄、NO，且轉(zhuǎn)移電子守恒，這些氣體若與1.12LO₂（標(biāo)況）混合后通入水中，氣體被完全吸收，說明氧氣得到的電子等于這些氣體生成硝酸根離子得到的電子，所以氧氣得到的電子等于Cu失去的電子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒得到硝酸銅的物質(zhì)的量，再根據(jù)離子方程式計(jì)算加入稀硫酸后溶解的Cu．

解答 解：Cu和濃硝酸反應(yīng)過程中，Cu失電子生成銅離子、硝酸得電子生成NO₂、N₂O₄、NO，且轉(zhuǎn)移電子守恒，這些氣體若與2.24LO₂（標(biāo)況）混合后通入水中，氣體被完全吸收，說明氧氣得到的電子等于這些氣體生成硝酸根離子得到的電子，所以氧氣得到的電子等于Cu失去的電子，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子得n（Cu）=$\frac{\frac{1.12L}{22.4L/mol}×4}{2}$=0.1mol，根據(jù)原子守恒得n（Cu）=n[Cu（NO₃）₂]=0.1mol，再加入稀硫酸后，相當(dāng)于溶液中含有硝酸，能繼續(xù)溶解Cu，n（H⁺）=2n（H₂SO₄）=2×5mol/L×0.1L=1mol，n（H⁺）：n（NO₃^- ）=1mol：0.2mol=5：1＞$\frac{1}{4}$，所以氫離子有剩余，根據(jù)硝酸根離子計(jì)算溶解銅的質(zhì)量，
設(shè)溶解Cu的質(zhì)量為x，
3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO+4H₂O
192g  2mol
x    0.2mol
192g：2mol=x：0.2mol
x=$\frac{192g×0.2mol}{2mol}$=19.2g，
故選：C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查根據(jù)方程式的計(jì)算，明確物質(zhì)之間的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意進(jìn)行過量計(jì)算，注意轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒的利用，題目難度中等．