Question

4．取一定質(zhì)量的均勻固體混合物Cu、CuO和Cu₂O，將其分成兩等份，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3.20g，另一份中加入500mL稀硝酸（其還原產(chǎn)物為NO），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． 2.0 mol/L
• B． 2.4 mol/L
• C． 1.2 mol/L
• D． 1.0mol/L

Answer 1

分析 將Cu₂O拆分為Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，其中一份用足量的氫氣還原，反應(yīng)后固體質(zhì)量減少質(zhì)量為混合物中O元素的質(zhì)量，O原子的物質(zhì)的量為$\frac{3.20g}{16g/mol}$=0.2mol，根據(jù)Cu元素守恒可知n（CuO）=n（O）=0.2mol；另一份中加入500mL稀硝酸，固體恰好完全溶解，溶液中溶質(zhì)為Cu（NO₃）₂，且同時收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體4.48L，NO的物質(zhì)的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n（Cu）=3n（NO），由銅元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+n（Cu），根據(jù)氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]，據(jù)此計算n（HNO₃），再根據(jù)c=$\frac{n}{V}$計算硝酸的濃度．

解答 解：將Cu₂O拆分為Cu、CuO，原混合物看做Cu、CuO的混合物，一份用足量的氫氣還原，反應(yīng)后固體質(zhì)量減少質(zhì)量為混合物中O元素的質(zhì)量，O原子的物質(zhì)的量為$\frac{3.20g}{16g/mol}$=0.2mol，根據(jù)Cu元素守恒可知n（CuO）=n（O）=0.2mol；
另一份中加入500mL稀硝酸，固體恰好完全溶解，溶液中溶質(zhì)為Cu（NO₃）₂，且同時收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO氣體4.48L，NO的物質(zhì)的量為$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n（Cu）=3n（NO）=3×0.2mol，n（Cu）=0.3mol，由銅元素守恒可知n[Cu（NO₃）₂]=n（CuO）+n（Cu）=0.2mol+0.3mol=0.5mol，根據(jù)氮元素守恒可知n（HNO₃）=n（NO）+2n[Cu（NO₃）₂]=0.2mol+2×0.5mol=1.2mol，硝酸的濃度為$\frac{1.2mol}{0.5L}$=2.4mol/L，
故選B．

點(diǎn)評 本題考查氧化還原反應(yīng)的計算，為高頻考點(diǎn)，把握混合物的組成、電子及原子守恒為解答的關(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．