Question

将一定质量的铜粉加入到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 1

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m₁g铜粉，生成Cu（NO₃）₂和NO气体0.02mol，根据电子转移守恒计算利用NO计算参加反应的铜的物质的量，再根据铜元素守恒计算溶液中n[Cu（NO₃）₂]，再向溶液中足量稀硫酸至不再反应为止，容器剩有铜粉m₂g，Cu（NO₃）₂中NO₃^-发生反应3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，（m₁-m₂）为与溶液中NO₃^-反应的铜的质量．

解答：解：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，生成Cu（NO₃）₂和NO气体，NO的物质的量为

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m₂g，（m₁-m₂）为与溶液中NO₃^-反应的铜的质量，令再次反应的铜的物质的量为xmol，则：
由反应3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
       3      2
      xmol   0.06mol
所以x=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．
故选：A．

点评：考查氧化还原反应的计算，难度中等，判断（m₁-m₂）为反应后溶液中与NO₃^-反应的铜的质量，注意根据电子转移守恒、元素守恒计算，如根据方程式计算，相对比较麻烦．注意守恒思想在氧化还原反应计算中应用．尤其硝酸根完全反应，利用离子方程式计算．