Question

足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO₂、NO的混合气体4.48L(气体体积均在标准状况下测定，下同)，这些气体与一定体积氧气混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的体积是60mL。下列说法不正确的是      

A.此反应过程中转移的电子为0.6mol

B.消耗氧气的体积是1.68L

C.混合气体中含NO₂3.36L

D.参加反应的硝酸是0.5mol

Answer

A

【解析】

标况下4.48LNO2、NO混合气体的物质的量为n==0.2mol；60mL5mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=5mol/L×0.06L=0.3mol。

A.根据Cu失去电子等于O2获得的电子的物质的量等于OH-的物质的量计算；

B.根据OH-守恒可知生成氢氧化铜的物质的量为n[Cu(OH)2]=0.3mol×=0.15mol，反应消耗的铜的物质的量为0.15mol，0.15mol铜完全反应失去0.3mol电子，根据电子守恒，氧气得到的电子与铜失去的电子一定相等，根据电子守恒计算出消耗氧气物质的量，再计算出其体积；

C.设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，分别根据总体积、电子守恒列式计算

D.铜离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.3mol，再根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量。

n（混合气体）==0.2mol；60mL5mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=5mol/L×0.06L=0.3mol。

A.在反应中Cu失去电子变为Cu2+，产生的Cu2+结合OH-生成Cu(OH)2沉淀，可见反应过程中电子转移的物质的量等于反应消耗的NaOH的物质的量，因此反应转移的电子为0.3mol，A错误；

B.生成氢氧化铜的物质的量n[Cu(OH)2]=0.3mol×=0.15mol，反应消耗的铜的物质的量为0.15mol，0.15mol铜完全反应失去0.3mol电子，根据电子守恒，氧气得到的电子与铜失去的电子一定相等，则消耗氧气的物质的量n(O2)=mol=0.075mol，则消耗标况下氧气的体积V(O2)=22.4L/mol×0.075mol=1.68L，B正确；

C.设NO的物质的量为x、NO2的物质的量为y，则x+y=0.2mol，根据电子守恒可得：3x+y=0.3mol，解得：x=0.05mol、y=0.15mol，则混合气体中二氧化氮的体积V(NO2)=0.15mol×22.4L/mol=3.36L，C正确；

D.铜离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.3mol，根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量为：0.3mol+0.2mol=0.5mol，D正确；

故答案选A。