Question

4．取一定質(zhì)量的Cu₂O和CuO混合粉末，將其均勻混合后分成兩等份，取其中一份用足量的氫氣還原，測得反應(yīng)后固體質(zhì)量減少6.40g，另一份中加入500mL稀硝酸，固體恰好完全溶解，且同時收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體4.48L，則所用硝酸的物質(zhì)的量濃度為（　　）

• A． 3.6mol/L
• B． 3.2mol/L
• C． 2.8mol/L
• D． 2.4mol/L

Answer 1

分析 Cu₂O和CuO均與氫氣發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu和水，則反應(yīng)后固體質(zhì)量減少6.40g為O元素的質(zhì)量，含n（O）=$\frac{6.4g}{16g/mol}$=0.4mol，
另一份中加入500mL稀硝酸，固體恰好完全溶解，且同時收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體4.48L，只有Cu₂O與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，n（NO）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
設(shè)每份中Cu₂O和CuO的物質(zhì)的量分別為x、y，由電子守恒及原子守恒可知，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{x×2×（2-1）=0.2×（5-2）}\end{array}\right.$
解得x=0.3mol、y=0.1mol，
由銅元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+2n（Cu₂O），根據(jù)氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]，再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算硝酸的濃度．

解答 解：Cu₂O和CuO均與氫氣發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu和水，則反應(yīng)后固體質(zhì)量減少6.40g為O元素的質(zhì)量，含n（O）=$\frac{6.4g}{16g/mol}$=0.4mol，
另一份中加入500mL稀硝酸，固體恰好完全溶解，且同時收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體4.48L，只有Cu₂O與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，n（NO）=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
設(shè)每份中Cu₂O和CuO的物質(zhì)的量分別為x、y，由電子守恒及原子守恒可知，
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.4}\\{x×2×（2-1）=0.2×（5-2）}\end{array}\right.$
解得x=0.3mol、y=0.1mol，
由銅元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+2n（Cu₂O）=0.1mol+0.3mol×2=0.7mol，
由氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]=0.2mol+2×0.7mol=1.6mol，
可知c（HNO₃）=$\frac{1.6mol}{0.5L}$=3.2mol/L，
故選B．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，為高頻考點，把握原子守恒及電子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與計算能力的考查，注意守恒法的應(yīng)用，題目難度不大．