Question

20．足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO₂、N₂O₄、NO 的混合气体，这些气体与0.84L O₂（标准状况）混合后通入水中，气体恰好完全被水吸收生成硝酸．若向所得硝酸铜溶液中加入3mol•L^-1NaOH溶液至Cu²⁺ 恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液体积是（　　）

• A． 45 mL
• B． 50 mL
• C． 30 mL
• D． 60 mL

Answer 1

分析 由信息可知，足量的Cu与一定量的浓HNO₃反应得到硝酸铜溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合气体，混合气体与20.84L O₂（标准状况）混合后通入水中，气体恰好完全被水吸收生成硝酸，可知Cu失去的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量，据此计算Cu²⁺的物质的量，结合原子守恒可计算Cu²⁺恰好完全沉淀需要氢氧化钠的物质的量，再根据V=$\frac{n}{c}$计算出该氢氧化钠溶液的体积，以此来解答．

解答 解：0.84L O₂的体积为$\frac{0.84L}{22.4L/mol}$=0.0375mol，因NO₂、N₂O₄、NO的混合气体与0.84L O₂（标准状况）混合后通入水中，气体恰好完全被水吸收生成硝酸，Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量，由电子转移守恒可知，故n（Cu）=n（Cu²⁺）=$\frac{0.0375mol×4}{2}$=0.075mol，
Cu²⁺恰好与氢氧根离子恰好反应生成Cu（OH）₂，故n（NaOH）=2n（Cu²⁺）=0.075mol×2=0.15mol，
故需要氢氧化钠溶液的体积为$\frac{0.15mol}{3mol/L}$=0.05L=50mL，
故选B．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化、物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意电子守恒及原子守恒的应用，题目难度不大．