Question

将一定量的铜粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩有m₁g 铜粉，此时共收集到NO气体448mL（标准状况）。然后向上述混合物中加入足量稀硫酸至不再反应为止，容器剩有铜粉m₂g ，则(m₁-m₂)为

A．5.76          B．2.88            C．1.92             D．0

Answer

A

【解析】

试题分析：铜粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中，充分反应后，容器中剩有m1 g铜粉，反应生成Cu(NO3 )2 和NO气体，NO的物质的量为n(NO)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的铜的物质的量为0.02mol×(5−2)÷2=0.03mol，根据铜元素守恒可知，溶液中n[Cu(NO3 )2 ]=0.03mol，溶液中n(NO3 -)=0.06mol。再向溶液中足量稀硫酸至不再反应为止，Cu(NO3 )2中NO3 -发生反应3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，容器剩有铜粉m2 g，(m1 -m2)为再与溶液中NO3 -反应的铜的质量，则由反应3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知0.06mol NO3－再发生反应消耗Cu的物质的量是n(Cu)=3/2×n(NO3－)= 3/2×0.06mol=0.09mol，所以再次反应的铜的质量为0.09mol×64g/mol=5.76g，即(m1 -m2)=5.76g。

【考点定位】考查物质的量在离子反应中的应用的知识。

【名师点睛】先根据NO的体积计算其物质的量，利用氧化还原反应中电子得失数目相等确定溶液中含有的Cu2+的物质的量，进而可得到溶液中NO3-的物质的量，当向该溶液中加入足量的稀硫酸时，由于溶液中H+足量，铜粉有剩余，溶液中的NO3-完全发生反应，根据离子方程式3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O中Cu与NO3-的物质的量关系，就可以确定反应的Cu的物质的量和质量。即(m1 -m2)的质量。利用氧化还原反应中的电子守恒、原子守恒，是本题的关键，正确利用离子反应方程式中的物质之间的物质的量和质量关系是解答本题的保证。